Symmetrischer Ausgang ohne Übertrager, Schaltungsidee

Servus Jan,

Keksstein (Beitrag #1) schrieb:

Ich frage mich ob das so funktioniert, bin mir nicht sicher ob der Ausgangswiderstand der Stufe sich bei Alterung oder Röhrentausch leicht verändert, dann wäre der CMRR hin.

Genau das wird in der Praxis passieren - und ob das die Gegenkopplung wirklich vollständig wieder "einfängt", das sei mal dahingestellt......

Mal abgesehen davon, zeichnet sich für mein Verständnis ein symmetrisches Quellsignal beileibe nicht allein durch symmetrische Quellwiderstände auf beiden Leitern aus, sondern erstens durch Erdsymmetrie und zweitens durch gegenphasige Signale gleicher Amplitude auf beiden Adern der symmetrischen Leitung - und beides kann ich bei der präsentierten Idee nicht erkennen. Und dann ist es aus meiner Sicht desweiteren erforderlich, daß die Last, wenn sie "von hinten" in die Quelle reinsieht, in etwa dasselbe Verhalten auf beiden Leitern sieht. Das ist bei der von Dir verlinkten Schaltung hinreichend gegeben, weil der (sehr stark gegengekoppelte) Operationsverstärker mit Gegentaktausgangsstufe einen Innenwiderstand in der Gegend von einigen einzelnen Ohm haben dürfte, dem ein 150[Ohm] (R2) Widerstand in Serie geschaltet ist. Diese ca. 150[Ohm] sind der Innenwiderstand auf der einen Leitung, welche eine symmetrische Signalsenke sieht. Die anderen ca. 150[Ohm] Innenwiderstand (R3) sieht die symmetrische Signalsenke auf der anderen Leitung nach Masse. Bei Deiner Idee sehen die Dinge etwas anders aus: Da gibt es einen Kathodenfolger anstelle einer Gegentaktstufe - und der Innenwiderstand dieses Kathodenfolgers bezogen auf R151 ist auch keinesfalls von prozentual untergeordneter Bedeutung wie bei der verlinkten Halbleiterschaltung. Außerdem bieten bei Deinem Entwurf ein Zweig einen (niederohmigen) Gleichstrompfad nach Masse - der andere Zweig tut das nicht. Sollten in der Signalsenke Operationsverstärker drinstecken, bei denen signifikante Bias-Ströme aus den Eingängen herausfliesen und die ganze Sache DC-gekoppelt sein, dann würde ein Leiter des symmetrischen Eingangs einen DC-Quellwiderstand von ca. 47[kOhm] sehen, der andere Leiter würde dagegen nur einige hundert Ohm DC-Quellwiderstand sehen. Mit entsprechenden DC-Bias-Strömen, die aus den Eingängen der Signalsenke herausfliesen, ist damit am Ausgang des ersten Operationsverstärkers eine "ordentliche" Offsetspannung (die den Aussteuerbereich dieses Verstärkers einengt) bereits fast schon garantiert.

Daß einer größten Vorteile zur Vermeidung von Brummschleifen - die Erdfreiheit durch Übertragertrennung - bei beiden Entwürfen nicht vorhanden ist, sei nur am Rande erwähnt.

Wieso haben denn C13 und C19 denn so große Kapazitätswerte? Und: Ist die Signalquelle, die da vorne dran hängt, hinreichend niederohmig (und hat vor allem einen über die Frequenz und Amplitude konstanten Innenwiderstand), so daß keine Rückwirkungen aus der Gegenkopplung zu befürchten sind?

Grüße

Herbert

Hallo,

das ist vertane Mühe.
Es ist richtig, Übertrager kosten Geld. Dafür realisiert man mit ihnen aber auch die Königsklasse: erdfrei symmetrische Signalübertragung.
Verzerrungen entstehen da auch nicht in einem nicht hinnehmbaren Maße (außer, die Übertrager sind minderwertig oder passen nicht zur Schaltung). Ausgezeichnete Aufnahmen durchliefen vom Mikrofon bis aufs Band 8 Übertrager (und den Aufsprechkopf), ohne Qualitätseinbußen.
Ich persönlich würde keinen weiteren Gedanken an nicht erdfreie, mit Röhren symmetrierte Ausgänge verlieren.


MfG
DB

Keksstein (Beitrag #1) schrieb:

dann wäre der CMRR hin

Das ist er durch C11 sowieso schon - zumindest im (für die Brummunterdrückung so wichtigen) Bereich um die 50[Hz]. Der eine Leiter des symmetrischen Ausgangs hat einen Kondensator (eben C11) in der Leitung, der andere nicht. Sprich: Einer der beiden Leiter hat einen frequenzabhängigen Innenwiderstand - der andere nicht. Eine Kapazität von 47[µF] hat bei 50[Hz] einen induktiven Blindwiderstand von ca. 68[Ohm] - das ist angesichts des Widerstandswerts von R151 plus Innenwiderstand des Katodenfolgers eine nicht mehr zu vernachlässigende, frequenzabhängige Größe. Um wenigstens hier für a bisserl Symmetrie zu sorgen (und auch die weiter oben skizzierte DC-Bias-Offsetproblematik loszuwerden) wäre aus meiner Sicht eine Minimalmaßnahme, wenigstens masseseitig in Serie zu R152 einen Kondensator zu schalten, der genau denselben Kapazitätswert wie C11 hat (was mit Elkos ein schwieriges Unterfangen werden dürfte - speziell wenn man auf Temperatur- und Langzeitstabilität Wert legt).

Aber all diese Klimmzüge braucht es nicht - einen ordentlichen Übertrager rein und fertig. Pikatron, Lundahl, Haufe usw. haben da ja ein entsprechendes Typenspektrum.

DB (Beitrag #3) schrieb:

Verzerrungen entstehen da auch nicht in einem nicht hinnehmbaren Maße (außer, die Übertrager sind minderwertig oder passen nicht zur Schaltung)

Stimmt absolut. Man muß ja einen Übertragerkern nicht bis in die Nähe der Sättigungsgrenze aussteuern. In diesem Studio hier:

http://funkstunde.com/de/technik/roehrentechnik-tonstudio.html

liegen Übertrager ohne Ende im Signalweg. Das Studio ist - wenn ich mich recht erinnere - Baujahr 1961. Man muß da mal dort gewesen sein und Musik gehört haben......und dann fragt man sich unwillkürlich, was sich die letzten ca. 60 Jahre eigentlich getan hat (Brummen, Rauschen, Verzerrungen? Völlige Fehlanzeige. Dafür eine Dynamik mit einer Gewalt, bei der man unwillkürlich nach der Verstärkerleistung fragt.....es sind sagenhafte 2 * 30[W] Dauerleistung bzw. 2 * 40[W] Spitzenleistung (Klein & Hummel "V30" in den aktiven Klein & Hummel "OX" Abhörlautsprechern http://www.neumann-k...ption_g_from_600.pdf )

Grüße

Herbert

Moin,

Hier in etwas eleganter und tatsächlich symmetrisch, allerdings nicht erdfrei
Ausgangsimpedanz liegt bei rund 20Ohm, Klirr unter 0,05%
Mich jetzt aber bitte nicht nach dem Sinn des Tuns fragen...


Gruß, Matthias

Sieht auf den ersten Blick stimmig aus, Matthias. Was ist der Sinn der Serienschaltung von R18 und R19? Wolltest Du Innenwiderstandsangleichung und Anodenwiderstand in der Simulation getrennt haben und ansonsten mit der E24-Reihe arbeiten?

Grüße

Herbert

Moin Herbert,

Der Phasensplitter war etwas unsymmetrisch. In der Praxis würde ich ein Poti nehmen, abgleichen und dann das Poti mit dem entsprechenden Festwiderstand ersetzen... und immer schön in der E24 bleiben.
Eigentlich ist die Schaltung eine Raphael Orthophonik Line für die ECC88 adaptiert. Diese Schaltung hatten wir ja seinerzeit lang und breit diskutiert. Die läuft ja absolut zufriedenstellend, wie ich nach Aufbau ubd Messung herausfand. Nun einfach nur verdoppelt und ein Phasensplitter davor...

Gruß, Matthias

Danke für Eure Antrworten.

Die Idee war den Innenwiderstand durch die Gegenkopplung herunterzudrücken und dann auf Symmetrie mit R153 abzugleichen.
Herbert, Du hast recht, geht alleine wegen dem Elko nicht vernünftig.

Zum Übertrager, der Sowter 1010 ist dafür gut:

https://www.sowter.co.uk/specs/1010.php

Primärinduktivität 97H, gedacht AC gekoppelt an einen Kathodenfolger. Was passiert wenn man das Signal unter 20Hz nicht begrenzt, entsteht dann nicht deutlich Klirr? Oder reicht ein Hochpass der Gerade so die 20Hz nicht abscheidet aus um den Übertrager zu entlasten? (Im einfachsten Fall das RC Glied am Eingang des Kathodenfolgers)

Rolf_Meyer, die Schaltung gefällt mir auch wenn der Bauteilaufwand viel größer ist als mit Übertrager.
Sind die 20Ohm kein Tippfehler? Das kommt mir sehr wenig vor, zumal 2 Ausgangswiderstände in Serie liegen. Die Symmetrie der Ausgangsspannung dürfte nicht von der Alterung der Phasensplitter Röhre abhängen, konntest Du die Symmetrie am Ausgang messen? So Stark gegengekoppelt können die Ausgangsstufen ja nicht sein, die Ausgangswiderstände sind bestimmt nicht gleich, abhängig vom Zustand Von U2/3/6/6.

Die Frage ist ob sich der Aufwand dann überhaupt lohnt, ich habe schon Schaltpläne gesehen (auch für Profi Equipment) wo trotz XLR Steckverbinder nur ein unsymmetrisches Signal erzeugt wurde. Zum Erdschleifen auftrennen reicht das eigentlich auch, schaut Euch mal z.B. den Accuphase C220 an.

Gruß,
Jan

Servus Jan,

Keksstein (Beitrag #8) schrieb:

Zum Übertrager, der Sowter 1010 ist dafür gut: https://www.sowter.co.uk/specs/1010.php

Hmmmm...... ca. 94 britische Pfunde (ca. EUR 107,--) sind ja preislich schon ein Pfund.....da kommen ja noch die Versandkosten dazu.......und wie ist das nach dem Brexit mit Zoll und Einfuhrumsatzsteuer?

Und dann fabuliere ich mal laut über die veröffentlichten Daten:

• Wieso wird denn ein Übertrager, der mit einem Impedanz-Untersetzungsverhältnis von 15[kOhm]:600[Ohm] angegeben ist, auf der Primärseite (also der 15[kOhm] Seite) in den Spezifikationsmessungen für den Klirrfaktor und zur Bestimmung des maximalen Primärpegels aus einem Quellwiderstand von nur 40[Ohm] gespeist? Sehen die Meßergebnisse bei höheren (für Röhrenschaltungen praxisnäheren) Quellwiderständen so bescheiden aus, daß man das lieber bleiben ließ? Die Beschriftung des Frequenzgangplots "2000/600 ohms" verstehe ich in diesem Zusammenhang überhaupt nicht. Der Übertrager wurde für diese Frequenzgang-Messung auf der Primärseite übrigens nur mit -17,23[dBV] - also mit ca. 137,6[mVeff] - ausgesteuert; das ist sehr weit weg von den maximal ca. 24,5[Veff] (+30[dBu]), für die er spezifiziert ist. -17,23[dBV] entsprechen ca. -15[dBu]......der Frequenzgang des Ausgangsübertragers wurde für die Spezifikation also ca. -45[dB] unter der spezifizierten Vollaussteuerungsgrenze des Übertragers gemessen. So richtig praxisnah und vertrauenerweckend ist das aus meiner Sicht eher nicht.
  
• Der Maximalpegel auf der Primärseite mit einer 40[Ohm]-Quelle wird bei 50[Hz] und 0,5% Klirrfaktor mit +30[dBu] spezifiziert - das sind ca. 24,5[Veff]. Bei einem Spannungsuntersetzungsverhältnis von 5:1 kommen da auf der Sekundärseite noch ca. 4,9[Veff] an - bei 20[Hz] (und identischem Klirrfaktor von 0,5%) dürften es eher ca. 2[Veff] sein. Beim tiefsten Orgelton von "normalen" Kirchenorgeln (16[Hz]) dürften es bei 0,5% Klirrfaktor noch ca. 1,57[Veff] sein - d.h. die mindestens +6[dBu] (1,55[Veff]), die man von seriösem symmetrischem Studio-Equipment mindestens erwarten kann, werden im Tiefbaß gerade noch so eben erreicht.
  
• Der Maximalpegel auf der Primärseite mit einer 40[Ohm]-Quelle wird bei 50[Hz] und 0,05% Klirrfaktor mit +20[dBu] spezifiziert - das sind ca. 7,75[Veff]. Bei einem Spannungsuntersetzungsverhältnis von 5:1 kommen da auf der Sekundärseite noch ca. 1,55[Veff] an - bei 20[Hz] (und identischem Klirrfaktor von 0,05%) dürften es eher ca. 620[mVeff] sein. Beim tiefsten Orgelton von "normalen" Kirchenorgeln (16[Hz]) dürften es bei 0,05% Klirrfaktor noch ca. 500[mVeff] sein - die mindestens +6[dBu] (1,55[Veff]), die man von seriösem symmetrischem Studio-Equipment mindestens erwarten kann, werden im Tiefbaß bei 0,05% Klirrfaktor also sehr deutlich nicht mehr erreicht.
  
• Wird der Übertrager auf seiner Primärseite mit seiner Spezifikationsimpedanz von 15[kOhm] gespeist und sekundärseitig sauber mit 600[Ohm] abgeschlossen, halbieren sich obige Sekundär-Spannungswerte auf etwa die Hälfte (also um ca. -6[dB]).
  

Primärinduktivität 97H

Der induktive Blindwiderstand X(L) von 97[H] beträgt bei 50[Hz] ca. 30,5[kOhm], bei 20[Hz] ca. 12,2[kOhm] und bei 16[Hz] ca. 9,7[kOhm]. Das paßt aus meiner Sicht nicht ganz zum spezifizierten Niveau der Primärimpedanz von 15[kOhm] (Faustformel: Für wirklich hochwertige Übertrager sollte der induktive Blindwiderstand X(L) der Primärleerlaufinduktivität bei der niedrigsten Betriebsfrequenz mindestens den ca. 3...5-fachen Wert der vorgesehenen Nominalimpedanz haben (im Falle dieses Übertragers wären das dann mindestens ca. 45[kOhm] bis ca. 75[kOhm] bei 20[Hz]). Das entspräche einer Primärleerlaufinduktivität von mindestens ca. 358[H] bis ca. 597[H].

Insgesamt scheint mir das ein Übertrager zu sein, der sich bei einem Frequenzbereich, der bei 20[Hz] beginnt, auf einem deutlich niedrigeren Impedanzniveau als "15[kOhm]:600[Ohm]" wohler fühlt.

Grüße

Herbert

Mensch Herbert, daß Du das mit den technischen Daten immer so genau nimmst... Im postfaktischen Zeitalter ist das doch völlig unwichtig, da reicht es doch aus, wenn irgend ein wichtiger High-Ender irgendwo gehupt hat, daß Teil XY superduper ist.

Aber im Ernst, so richtig passt das alles nicht zusammen. Gleichwohl habe ich mich mal bemüht, diese Trafos in der Schaltung zu verwursten. Könnte sogar ganz gut klappen, wenn wenigstens die Angabe der Primärinduktivität einigermaßen stimmt...

Da ist dann aber nix mehr mit irgendwelcher Gegenkoppelung, weil man ja erstmal auf >22dB verstärken muß, um dann 5:1 auf die 10dB zu kommen. Wie man sieht, scheint die "Wohlfühlquellimpedanz" für die 97H Primärinduktivität bei rund 5kOhm zu liegen.
Ich denke, daß das so funktionieren sollte. Klirr liegt übrigens bei ~0,5% bei 10dB am Ausgang...

Das eigentliche Problem mit diesen diversen Übertragern ist eigentlich immer nur das Entstehen von Phasenfehlern, selbst dann, wenn man exorbitant gutes (und somit teures) Material verwendet. Hier auch wieder deutlich zu sehen...Den Phasenfehler, den sich diese simple Line-Stufe leistet, will ich nicht mal über die gesamte Kette haben.

Gruß, Matthias

Edit:
Übrigens,

Sind die 20Ohm kein Tippfehler?

Nein, kein Tippfehler.

Hallo zusammen,

ich möchte versuchen mit Übertrager zu symmetrieren, die Schaltung ist ähnlich wie die Ausgangsstufe von Rolf Meyer.
ECC88, im Kathodenfolger steckt eine ECC99, stark gegengekoppelt um den Ausgangswiderstand nach unten zu drücken bei 20mA Ruhestrom der 99.
Das ganze ergibt in der Simulation über 6Veff am Ausgang, in 600Ohm Last liegen die THD im 0,x% Bereich. Bei üblichen Lasten > 10kohm sind es 0,04% also ziemlich super.
Zu tiefen Frequenzen ist nur eine sanfte Begrenzung der Bandbreite angedacht, es gibt einen flachen 6dB/Oktave Filter der bei 15Hz seine -3dB erreicht hat. Wenn ich Euch richtig verstanden habe, mit einem Übertrager mit hohen Induktivitäten ist eine Bandbreitenbegrenzung auch nicht erforderlich.

Ich suche einen jetzt einen 1:1 Übertrager, Leider fehlen bei Lundahl und Sowter wesentliche informationen im Datenblatt.

Cinemag ist da besser, der Übertrager bietet recht viele Informationen:

https://cinemag.biz/output/PDF/CMOB-1.pdf

Die Induktivität wird nicht angegeben, scheint aber nicht super hoch zu sein.

Auch Hammond hat Übertrager im Programm die "Broadcast Grade" Typen sind aber bezüglich Verzerrungen alles andere als super:

https://www.hammfg.com/electronics/transformers/audio/850a.pdf

Pikatron und Haufe Wickeln nur nach Kundenspezifikation. Damit bin ich durch.

Habt Ihr Tipps bezüglich guter 1:1 Übertrager, wo bekommt man sowas her? Baugröße ist ziemlich egal, ob für Leiterplatte oder Schraubbefestigung genauso. Komme im Moment nicht weiter.

Nochmal danke!

Gruß Jan

Der Cinemag CMOB-1H macht auf mich den besten Eindruck trotz das Angaben zur Induktivität fehlen.

https://cinemag.biz/output/PDF/CMOB-1.pdf

Selbst bei RS=150 Ohm (Mein Kathodenfolger ist da weit drunter) sind die Verzerrungen nicht wirklich hoch.

Was meint Ihr?

Der Treiberverstärker hat eine Spannungsverstärkung ein bisschen über 1, das ist die Schaltung:



Gruß,
Jan

Moin Jan,

Ich würde das mit Lundahl LL7903 versuchen. 1:1 wäre dann Anschlußbeschaltung R4 zu L2.
Dabei würde ich die Sekundärseite (also L2) an die Kathode klemmen. Unbedingt die Primärimpedanz von 600Ohm beachten, wenn also die Schaltung einige zehn Ohm Ausgangsimpedanz hat, bis zu 600Ohm mit einem Serienwiderstand ergänzen, sonst gibt es Höhenverlust...
Der 7903 hat den Vorteil, daß man etliche Übersetzungsverhältnisse realisieren kann. Habe die Dinger schon selbst verbaut und vermessen... super Eisen...oder besser Mu-Metall.

Gruß, Matthias