Gyrator vs Capacitance Multiplier vs Regler-IC

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Ste_Pa
Stammgast

#1 erstellt: 17. Sep 2017, 04:13

Hallo Zusammen,

ich bastele aktuell ein wenig mit Röhren. Zur Zeit beschäftigt mich (wieder einmal) die Brummsiebung in den Hochvoltnetzteilen.

Bisher schon zwei mal eingesetzt habe ich den LR8-IC mit zusätzlichem MOSFET in meinen Anodenspannungsnetzteilen. Nun lese ich häufiger auch Schaltungsvorschläge zu Gyratoren (elektronisch nachgebildete Drosseln (Induktivitäten)) und Kapazitäts-Multipliziereren (elektronisch nachgebildete Elkos (Kapazitäten)).
Meine Frage ist nun, kann man mit Gyratoren bzw. Capacitance-Multiplieren eine bessere Brummsiebung erhalten als mit Regler-IC's ?
Ich bastele hauptsächlich kleine Class-A-Verstärker mit Röhren. Diese haben durch den Class-A-Betrieb eine relativ konstante Stromaufnahme, so dass eigentlich wenig ausgeregelt werden muss. Was ich möchte ist eine möglichst niedrige Restbrummspannung (bei nicht all zu hoher Dropspannung).

Ich habe dazu mal eine kleine Übersicht angefertigt ...

Uebersicht_Gyrator_CapacitanceMultiplier_Längsregler_skal

Höher auflösend

hier.

Der LR8 liefert ca. 60 dB Ripple-Rejection. Die Schaltung nach Maida mit LM317 und MOSFET schafft ca. 66 dB. DIe Kernfrage ist, schafft man mit den Schaltungen von Gyrator / Capacitance-Multiplieren mehr ? Das Konstanthalten der Spannung ist sekundär, da zum Einen Class-A-Betrieb und zum Anderen es den Röhren "relativ egal ist", ob nun 5 Volt mehr oder weniger als Anodenspannung anliegen. Hauptsache es brummt nichts.

Über Antworten freue ich mich wie immer sehr.

Viele Grüße
Steffen

[Beitrag von Ste_Pa am 17. Sep 2017, 05:15 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#2 erstellt: 18. Sep 2017, 17:46

Gyratoren bzw. Capacitance-Multiplieren ...

die Brummsiebung kann man doch ausrechnen
(oder simulieren, wenn man wie ich nicht (mehr) rechnen kann

)

Ste_Pa
Stammgast

#3 erstellt: 18. Sep 2017, 17:59

Hallo Kay,

hmmm .. stimmt, das könnte / sollte ich tatsächlich mal machen.

Zumindest die Schaltungen mit den diskreten Bauelementen (Gyrator und Capacitance Multiplier) könnte ich mal mit TINA-TI (damit kenne ich mich ein wenig aus) simulieren. Ideal wäre eine Gegenüberstellung, leider hatte ich da mit dem Spice-Modell für den LM317 (importiert in TINA-TI) immer Probleme, für den LR8 muss ich mal nach einem Modell suchen.

Ich hatte nur gedacht / gehofft, das Jemand so (aus dem Bauch heraus) sagen kann, welche Methode die günstigere hinsichtlich Brummspannungsunterdrückung sein könnte.

Beste Grüße
Steffen

[Beitrag von Ste_Pa am 18. Sep 2017, 18:00 bearbeitet]

jehe
Inventar

#4 erstellt: 18. Sep 2017, 21:39

ich überlege mir gerade den Um-/Neubau eines kleiner Tubeamps und werde mich wohl für eine simple RC-RC-RC-Siebung entscheiden.
Im Vergleich zur orginal vorgesehenen C-Siebung könnte ich so den Ripple um das 100fache von 6,5V auf 65mV bei 310V Anodenspannung und 150mA Last reduzieren. (in der Simulation)
Das ist doch schon mal ganz ordentlich und vor Allem ohne Halbleiter umzusetzen.

Ste_Pa
Stammgast

#5 erstellt: 18. Sep 2017, 23:03

Hallo jehe,

100fach würde 40 dB entsprechen, das klingt schon mal recht passabel. Was mich von dem einfachen Weg mit x-mal RC-Gliedern abhält ist der Spannungsverlust. Ich bräuchte dann einen Trafo der ordentlich Spannung liefert.
Dann wäre auch noch das Problem der Vorröhren, insbesondere wenn ich dem Amp auch als Pre-Amp bzw. Kopfhöreramp nutzen will. Hier weiß ich nicht, ob 65 mV Rest-Ripple auf der Anodenspannungsleitung hinreichend gering ist. Bei meinem zuletzt erbauten reinen Kopfhöreramp mit 6080 und ECF82 in OTL waren 10 mV Restbrumm auf der Anodenleitung noch im Kopfhörer zu hören.

Daher nun meine Idee mit der "Sand"-Unterstützung. Auch würde man Platz sparen.

Viele Grüße
Steffen

Kay*
Inventar

#6 erstellt: 19. Sep 2017, 02:04

Steffen,
das kennst du?

http://sound.whsites.net/project15.htm
(dort sind noch einige andere ähnliche Projekte im Angebot)

Es gibt grundsätzliche Probleme
- mache ich aktiv eine Kapazität, so hängt der Effekt von der Verstärkung ab.
Je grösser die Verstärkung, desto geringer die Bandbreite und Stabilität, aber die Wirkung wird partiell grösser.
Daneben handelt man sich Rauschen ein.
Es ist also eine Abwägung.

Auf der anderen Seite sind die Werte irgendwelcher Regler-IC's von deren Beschaltung abhängig,
insbesondere von den Kondensatoren davor und dahinter.

und werde mich wohl für eine simple RC-RC-RC-Siebung entscheiden

keineswegs die schlechteste Lösung!

Kay*
Inventar

#7 erstellt: 20. Sep 2017, 14:34

ergänzend,
ist es nicht so, dass Röhren länger leben, wenn man die Versorgungsspannung stabilisiert,
sprich Schwankungen des Netzes abfängt?

Ste_Pa
Stammgast

#8 erstellt: 20. Sep 2017, 22:09

Hallo Kay,

Dank Dir für den Link (die Seite kannte ich noch nicht).

Wie es scheint hat der der Capacitance-Multiplier mit MOSFET dem Autor nach leichte Vorteile.

Ich werde wohl die Schaltung noch mal in TINA-TI simulieren, um herauszufinden, wie gut die Brummspannungssiebung ausfällt. Von den Regler IC's habe ich ja die dB-Angaben aus dem Datenblatt. Aber wie Du schon geschrieben hast, das reale Ergebnis hängt dann sicher entscheidend von der Außenbeschaltung ab.

In Bezug auf die Lebensdauer der Röhren bin ich hier unsicher, bisher dachte ich immer, dass leichte Schwankungen der Anodenspannung relativ unbedeutend sind. Also ob bei einer Endstufe, die für 250 Volt UB ausgelegt ist nun 240 oder 260 Volt anliegen dürfte eigentlich nicht so sehr ins Gewicht fallen. Eventuell wäre ein langsames Hochfahren der Spannung sinnvoll und erhöht die Lebensdauer.

Bei der Heizspannung sieht das, so weit ich weiß, anders aus. Diese sollte schon einigermaßen genau sein, weil sich Abweichungen (besonders Unterheizen) wohl erheblich auf die Lebensdauer auswirkt. Aber an dieser Stelle ist das Vorgehen ja relativ easy, ein LM317 kostet fast Nichts und so eine stabilisierte DC-Heizung ist schnell aufgebaut.

Viele Grüße
Steffen

PS:
Im Sonderheft "Röhren 7" von elektor habe ich auch einen Capacitance Multiplier gefunden. Dort ist ein Fremdspannungsabstand von -78 dBV (A) für den gesamten Verstärker angegeben.