Hvis noen lurer på hvordan man beregner en SE rørforsterker, har jeg skrevet noen linjer:
Hvis vi tar utgangspunkt i ECL86 kan vi beregne verdiene i skjemaet. I databladet finner vi følgende kurve (se ovenfor) hvor max anodetap er tegnet inn med stiplet linje. Dette er en magisk grense som ikke bør krysses med tanke på levetid for røret. Hvis B+ er 250V ser vi at maks anodestrøm (Ia) ligger i området 35mA. Det statiske arbeidspunket leses da av som Va=250V, Ia=35mA, Ig2=~5mA og Vg=-7V. Vi kan da beregne katodemotstanden som blir Rk=Vg/(Ia+Ig2)=7/((35+5)E-3)=175ohm (nærmeste standardverdi er 180R).
Deretter kan vi leke oss med å trekke lastlinjer gjennom punket 250V/35mA. Jeg har valgt en anodelast på 7k. Maks Ia ved teoretisk 0Va blir da Ia=35+(250/7E3)=70mA. Vi har da to punkter (ved Va=0V og Va=250V) og kan trekke en rett linje som er lastlinjen.
Når det gjelder maks effekt på primærsiden, leser vi av maks strøm og spenningssving, i dette tilfellet dIa=65mA og dVa=450V, som gir Pa=(dIa*dVa)/8=~3.6W med rimelig høy forvrengning. Databladet for ECL86 oppgir 4W ved 10% harmonisk forvrengning. Det tror jeg på.
Gittermotstanden R4 velges så høy som mulig, men ikke høyere enn databladets max Rg1 (0.5M). Vi velger 470k, det høres fornuftig ut.
For å drive dette trinnet til full effekt trenger vi 7V peak. Ønsker vi en følsomhet på 1Vrms på inngangen for full utstyring, trenger vi en forsterkning på (7/1.414)/1=5x i drivertrinnet. Siden dette er mye mindre enn potensialet til triodeseksjonen i ECL86 kan vi utstyre forsterkeren med negativ feedback som lineariserer frekvensgangen og senker utgangsimpedansen til et fornuftig nivå. Utgangsimpedansen er i utgangspunket lik pentodens indre motstand (Ri) impedanstransformert via utgangstrafoen (7k:8R). Ri for ECL86 er oppgitt til å være 48k så utgangsimpedansen blir puslete 55 ohm. Jeg tror man skal lete lenge etter høyttalere som trives med en slik utgangsimpedans. Hvis vi utstyrer forsterkeren med 26dB NFB vil vi senke Zout 20 ganger, altså til rundt 3 ohm som er til å leve med.
For å beregne NFB-nettverket må vi vite open loop forsterkning eller Acl. For å finne forsterkning i utgangspentoden kan vi enten bruke kurvene eller bruke de oppgitte dataene. Hvis vi gjør det siste finner vi at steilheten S=10mA/V med en anodelast på 7k blir spenninssvinget på primærsiden lik S*Rl = 10mA/V*7k=70V/V (det stemmer ganske bra med lastlinjen på grafen). På sekundarsiden blir dette 70/sqrt(7k:8R)=2.4V/V. Drivertrioden har en forsterkning (mu) lik 100 og i kretsløsningen jeg har skissert med Ra=100k, Rk=1k2 (og Rl=470k) blir dette omtrent 55x. Total forsterkning (Acl) blir 2.4*55=132x. Med 26dB NFB vil dette bli redusert til ~7x. 1Vrms inn gir 7V i 8 ohm som tilsvarer 7^2/8=6W, noe som tilsier at følsomheten blir noe under 1Vrms for full effekt.
Feedback nettverket beregnes på følgende måte:
Acl=Aol/(1+(Aol/B)) hvor B er feedback fraksjonen bestemt av Rk/(Rk/Rfb). Siden vi har slått fast Aol og Acl og vet at Rk=1k2 blir Rfb=7k2, standardverdien 8k2 vil gi 25dB NFB.
Når det gjelder frekvensrespons vil den i første rekke være begrenset nedad av utgangstrafoen. Hammonds 125-serie har en induktans i underkant av 10H og sammen med en pentode med rimelig høy Ri vil dette utgjøre den dominate polen for LF. I utgangspunket vil dette begynne a rulle av ved: fc={(Ri*Rl)/(Ri+Rl)}/(2Pi*L) som gir i underkant av 100Hz. Grunnet hjelp av NFB vil reel grense ligge betydelig lavere.
Koblings og avkoblingskondensatorene er beregnet med en knekkfrekvens på 10Hz eller lavere.
Så med utgangspunkt i det tidligere skjemaet har vi nå en fungerende forsterker basert på ECL86 som gir rundt 4W effekt og har en utgangsimpedans på rundt 3 ohm. Det som trengs i tillegg er en strømforsyning som greier å gi 250V/85mA og effekt til gløding. Om den lar seg realisere for 1000 kroner er jeg litt usikker på, men med litt gjenbruk av komponenter fra kasserte radioer eller lignende, tror jeg det er mulig.
Jan E Veiset
dessuten får jeg isåfall litt mer cash å rutte med.
