6C33 møter Arduino

[jane]

På den tiden rørforsterkere hadde sin storhetstid hadde ikke mikroelektronikk og digitalteknikk kommet like langt som i dag (det første ligger vel kanskje implisitt). Å overvåke rørforsterkere foregikk stort på analog måte med panelinstrumenter eller med relativt omfangsrike multimetre eller oscilloskop.
Slik er det ikke i dag. For et par dollar kan du kjøpe mer regnekraft enn hva Apollo 11 hadde om bord og vi er i det daglige storforbrukere av denne teknologien. Så hvorfor ikke gi seg over og la utviklingen komme fortiden til gode?

For noen år siden bygget jeg to monoblokker basert på 6C33:

En oppgradering av dette prosjektet kan være å introdusere det for "The Internet of Things", altså la forsterkerne gå online. Siden rørforsterkere snakker et analogt språk som består av volt og ampere trenger vi en analog til digital konverter (ADC), noe prosessorkraft og tilgang til nettet.
Alt dette tilbys av flere produsenter og jeg har valgt Arduino som er et veldokumentert utviklingsmiljø som kan programmeres i C/C++.

Planen så ut som nedenfor: Gi monoblokkene nett-tilgang og overvåke/styre dem via en klient som f eks kan være en laptop, nettbrett eller mobiltelefon.

Hver monoblokk har en innebygd server som svarer på port 2023 hvor jeg har laget en text/telegram-protokoll. Mest fordi det er enklere å debugge og at jeg f eks kan bruke telnet for sjekke at alt fungerer.
Protokollen er simpel ASCII og ser ut noe ala dette:

Tx: WD 08 1<CR> // Klient slår forsterker på
Rx: WD 08 1<CR> // Forsterker bekrefter
Tx: RA 01<CR> // Klient ønsker å lese analog kanal 1
Rx: RA 01 0567<CR> // Server svarer med verdi
Tx: RA 05<CR> // Klient vil ha verdi på analog kanal 5
Rx: RA 05 0098<CR> // Server svarer 98
Tx: WD 08 0<CR> // Sett forsterker i standby
Rx: WD 08 0<CR> // Server bekrefter
Tx: BLABLA<CR> // Klient snakker tull
Rx: ER 10<CR> // Server forstår ikke

Rørforsterkerne er enkle SET-forsterkere (Single Ended Triode) og ved å måle 5 spenninger i kretsen kan de fleste strømmer, spenninger og effekter beregnes.

På klient-siden har jeg brukt programmeringspakken Processing3 som har OK funksjonalitet for behandling av images, text og nettverk slik at verdiene kan vises i sanntid. Brukergrensesnittet viser rett og slett skjemaet med oppdaterte måleverdier.
Det er selvfølgelig bare fantasien som setter grenser for hva og hvordan dette kan utformes.

Interface på klient:

Tja, og hva nå? Ble lyden bedre fordi monoblokkene legger ut sitt indre liv på nettet? Har det hele noen hensikt?
Egentlig ikke, men det var gøy så lenge det stod på.

 

[Audiomix]

Interessant Jan!
Min erfaring med 6C33 er stort sett bra. Noen er ustabile og tar av.
Andre lager fyrverkeri uten forvarsel.
Er dette noe du vil kunne få et forvarsel om og eventuelt korrigere?
De ustabile kan kanskje "temmes" og de potensielle "bombene" kan skrues av?

 

[yngvejos]

Sånt er gøy.
Har 21st century protection board som er arduinobasert. Det overvåker forsterkerens helse og slår den av og kobler ut høyttalerene ved feil (dc, overbelastning/kortslutning, overoppheting), den gir også feilkoder med en lysdiode for å fortelle hvorfor den slo seg av.

Det har allerede reddet meg en gang da jeg mistet toppdekslet ned på høyttalerterminalene. Forsterker ble slått av og høyttalerreleet slo ut raskt nok til å redde både utgangstrinn og høyttaler.

Utviklingen i det prosjektet går mot overvåkning/kontroll via webinterface ble jeg fortalt da jeg spurte en av utviklerene om det var planer for ett infodisplay som kan vise temp, bias, rail spenning etc.

How to build a 21-st century protection board - Page 123 - diyAudio

Jeg har selvsagt tilbydd meg å være med på betatesting av dette.

 

[jane]

Interessant Jan!
Min erfaring med 6C33 er stort sett bra. Noen er ustabile og tar av.
Andre lager fyrverkeri uten forvarsel.
Er dette noe du vil kunne få et forvarsel om og eventuelt korrigere?
De ustabile kan kanskje "temmes" og de potensielle "bombene" kan skrues av?

Jeg kjører med katodebias i denne 6C33 forsterkeren og det begrenser eventuelle smell noe. Men i prinsippet kan jeg sende ut en shutdown kommando (slå av nettspenningen) til forsterkeren hvis f eks katodestrømmen i 6C33 øker urovekkende mye. Ik_6C33 leses to ganger i sekundet for øyeblikket og det burde kanskje holde til å unngå smellen? Eller har du erfaringer som tilsier at når det først går galt med 6C33 så går det veldig fort galt?

 

[jane]

Alt er foreløpig på prototypstadiet og det blir nok en del endringer før den endelige løsningen kommer på plass.

Arduino UNO har 10 bits oppløsning på analoglinjene og det er litt lite. For å lese høyspenningen går denne via en spenningsdeler på 1MEG/10k ohm inn på Arduino-bordet (5V max). Det vil si at oppløsningen er i området 500V/1024 = ~0.5V. Så når jeg ser på laptopen at B+ = 383.3 V så er denne verdien beheftet med usikkerhet. Nå er det ikke så nøye om B+ er 383.3 eller 382.8 V men jeg drar med meg denne feilen videre. For å beregne strømmen som går gjennom motstanden på 680R leser jeg spenningene på begge sider av motstanden (B+ og Va_6V6) og beregner strømmen som spenningsfallet delt på R. To spenninger med 0.5V usikkerhet kan gi 1V usikkerhet og det utgjør her en forskjell på 1.5 mA. Da begynner det å bli tvilsomt å oppgi skjermgitterstrømmen (Ig2_6V6) med desimaler i området rundt noen få mA. Så jeg må revurdere hva som måles (hvilke målepunkt) og hvor jeg trenger høyest nøyaktighet og presisjon. En teknikk for å bedre på dette kan også være å lese samme målepunktet flere ganger og deretter midle. Ved å gjøre dette kan jeg på en enkel måte halvere usikkerheten.

Arduino UNO med Ethernet shield som piggyback sammen med 6C33:

Nettverkstilkoblingen skal endres. I dag bruker jeg kabel tilkoblet en router men det skal jeg endre til WiFi som gjør plassering av forsterkere noe mer fleksibel.
Et alternativ er å bytte ut hele Arduino-opplegget med Particle Photon som både har innebygget WiFi og bedre oppløsning på analoginngangene, men det tror jeg får vente til neste prosjekt. Jeg får gjøre ferdig det jeg har startet på og ta med meg feil og erfaringer videre.

Particle: https://docs.particle.io/guide/getting-started/intro/electron/

Noen små endringer i software (C/C++ serverkoden) må jeg også gjøre. For eksempel legg inn timeout i kommunikasjonen. Blir linken i dag brutt kan jeg være uheldig slik at serveren går en i evig lopp og venter på at klienten, som er frakoblet, skal snakke fra seg. Og da må i dag en hard reset til.

 

[JK]

Interessant Jan!
Min erfaring med 6C33 er stort sett bra. Noen er ustabile og tar av.
Andre lager fyrverkeri uten forvarsel.
Er dette noe du vil kunne få et forvarsel om og eventuelt korrigere?
De ustabile kan kanskje "temmes" og de potensielle "bombene" kan skrues av?

Jeg kjører med katodebias i denne 6C33 forsterkeren og det begrenser eventuelle smell noe. Men i prinsippet kan jeg sende ut en shutdown kommando (slå av nettspenningen) til forsterkeren hvis f eks katodestrømmen i 6C33 øker urovekkende mye. Ik_6C33 leses to ganger i sekundet for øyeblikket og det burde kanskje holde til å unngå smellen? Eller har du erfaringer som tilsier at når det først går galt med 6C33 så går det veldig fort galt?

Min erfaring med 6C33 er at rørene gir flere "arcer", d.v.s små varsler som oppleves "poffer" i høyttalerene før de avgår med døden i en større smell. Dette er løst med sikring til hvert rør i min BAT VK75. Dette har fungert fint de få gangene et rør har røket. En må også være OBS på at 6C33 har en oppgitt levetid på bare 8-900t.....
Rørene MÅ også være testet for stabilitet da de i utgangspunktet (rett fra produksjon/Lager) vil gi et "svinn" på 20-30% som er rør som er uegnet for audiobruk. Hørte dette først fra rørbutikker, og fikk samme erfaring da jeg kjøpte rør direkte fra Russland/lager.

 

[Audiomix]

De beste jeg har registrert har gått over 3000 timer i GRAAF GM20 uten tull.
Husker bare et virkelig fyrverkeri uten forvarsel. Om det smalt? Vet ikke. Ingen skadd høyttaler.
Så er det alle de som er termisk ustabile. Slutter aldri å drifte.
De må enten gjetes eller kasseres.
Det siste er tryggest.
Ellers er jeg veldig skeptisk til alle historier om dette røret.
Bortsett fra de jeg forteller selv