Schutzschaltung für OTL-Ausgang (Anodenspannung) gesucht

Hi,

einen Einschaltknacks musst Du bei einer Röhre aber nicht erwarten, die fahren doch so schön elegant und langsam hoch, vielleicht wird es eher passieren, wenn Du die Hochspannung erst zuschaltest, wenn die Röhre schon voll da ist.

Ste_Pa (Beitrag #1) schrieb:

Im Augenblick suche ich nach einer Schutzschaltung, die im Fehlerfall verhindert, dass die Anodenspannung am Ausgang anliegt. Prinzipiell verhindert dieses (im Fall OTL, also ohne Ausgangsübertrager) zwar der Koppelkondensator, aber auf diesen alleine mag ich mich nicht so recht verlassen wollen.

Kein Problem, ändere Dein Schaltungsdesign dahingehend ab, daß Du einen Ausgangsübertrager verwendest. Lege dessen Sekundärwicklung einseitig auf Masse und das Problem ist erledigt.

MfG
DB

Danke für die Antworten.
Ich meine irgendwo gelesen zu haben, dass der Knacks bei Einschalten im Wesentlich durch das Entladen des Auskoppel-Kondensators (welcher in manchen Schaltungen wegen der höheren Kapazität ab und an ein Elko ist) entsteht. In manchen Schaltungen habe ich daher auch ein Relais gesehen, welches des Ausgang kurz schließt und erst nach einigen Sekunden freigibt.

@DB: Ich wollte ja gerade mal ein OTL-Konzept probieren und dabei bewusst auf den AÜ verzichten. Ein anderes Schaltungskonzept mit AÜ baue ich auch noch zusätzlich auf.

Kann ich denn nicht einen simplen Komparator oder Schwellwertschalter aufbauen und an den Ausgang "klemmen" oder handele ich mir dadurch Signalveränderungen ein ? Die Sache müsste nur hinreichend Spannungs-fest sein.

Ste_Pa (Beitrag #4) schrieb:

... Ich meine irgendwo gelesen zu haben, dass der Knacks bei Einschalten im Wesentlich durch das Entladen des Auskoppel-Kondensators (welcher in manchen Schaltungen wegen der höheren Kapazität ab und an ein Elko ist) entsteht ...

Wenn, dann durch das Laden dieses Kondensators.

Im Übrigen würde ich (falls ich tatsächlich auf die dämliche Idee käme, mal wieder mit den BT aus meiner Jugendzeit zu basteln) die aufwändigen und/oder fragwürdigen Ideen verwerfen.
Einen Folienkondensator mit 1000V Betriebsspannung oder gar mehr - und gut.

Falls du wegen der Größe dagegen argumentierst, lass die Röhren weg, nimm eine IC-Schaltung.

Grüße - Manfred

Falls du wegen der Größe dagegen argumentierst, lass die Röhren weg, nimm eine IC-Schaltung.

Hallo Manfred,

nein, um die Größe geht es mir nicht. Kleinere "Sand"-Kopfhörerverstärker habe ich ja bereits. Diesmal sollte es etwas mit Röhre(n) werden und auch um eine eisenlose Variante.
Mir geht es Hauptsächlich um die Sicherheit, falls der Ausgangskondensator doch mal durchschlagen sollte.

Viele Grüße
Steffen

Ste_Pa (Beitrag #6) schrieb:

Mir geht es Hauptsächlich um die Sicherheit, falls der Ausgangskondensator doch mal durchschlagen sollte. Viele Grüße Steffen

ach, warum sollte er denn, er hat doch reichlich Reserven,

Wie wäre es mit einem Thyristor mit Z-Diode und Vorwiderstand hinter der flinken Sicherung?

Hallo Buch,

Du meinst sicher so etwas hier ...


Quelle:

"Crowbar" ist ein interessanter Name.

Wäre diese Schaltung "besser" als, wenn ich nur 2 antiserielle Z-Dioden mit Sicherung oder eine Suppressordiode mit Sicherung einsetze? Die Anodenspannung läge im mA-Bereich, mehr als 65 mA (mal hoch geschätzt) würden Trafo und Netzteil bei 230 Volt nicht produzieren können.
"Besser" stünde hier für im Worst-Case, schneller und zuverlässiger sowie im Normalfall möglichst wenig das normale Audiosignal beeinflussend.

Viele Grüße
Steffen

Hallo Ste_Pa,

aha, "crowbar", nimm! Davor noch eine Diode, dann hast du deine "Beruhigungsschaltung".

Ste_Pa (Beitrag #9) schrieb:

Wäre diese Schaltung "besser" als, wenn ich nur 2 antiserielle Z-Dioden mit Sicherung oder eine Suppressordiode mit Sicherung einsetze?

Natürlich, der Thyristor schließt die Spannung kurz, wärend die ZDs nur Spannung begrenzen. Man könnte auch etwas mit Transistoren entwickeln, wenn die Spannung nicht so hoch wäre. Mit zwei Ube- Sperrspannnungen käme man höchstens auf 11V. Für eine Gasentladungsröhre reicht die Spannung wiederum nicht aus.

Grüße

Okay, ich habe nun mal folgende Schaltung simuliert (mit TINA-TI). Die Spice-Libs für den Thyristor und die TVS habe ich von externen Quellen eingebunden.



Was mich jetzt nur wundert, ich habe eine Supressordiode vom Typ 1.5KE47CA eingesetzt und einen Thyristor vom Typ TIC106D. Die Schwellspannung TVS-Diode sollte 47 Volt betragen. Der Thyristor zündet jedoch erst bei 59 Volt.





Auf Bild 2 erkennt man, dass der Thyristor zündet. Ich habe als Eingangsspannung Wechselspannung gewählt, daher löscht der Thyristor immer wieder, in der Praxis sollte nach einmaligem Zünden die Sicherung auslösen.

Die Werte der Widerstände der Spannungsteiler habe ich "Pi x Daumen" gewählt, auf die Simulation wirken sich Änderungen auch nur unwesentlich aus.

Der Thyristor TIC106D hat im Datenblatt folgende Angaben:
IGT - Gate trigger current ==> 60µA (typ.) bis 200μA (max.)
bei VAA = 6V, RL = 100Ω; tp(g)≥ 20μs

VGT - Gate trigger voltage ==> 0,4 V (min), 0,6V (typ.), 1 V(max.)
bei VAA = 6 V; tp(g) ≥ 20 μs; RL= 100Ω; RGK=1kΩ

IH - Holding current ==> 5mA (max.)
bei VAA = 6 V; Initiating IT = 10 mA; RGK=1kΩ

Die Supressordiode 1.5KE47CA hat folgende Werte laut Datenblatt
- Bidirektional, da (CA)
- Reverse Stand off Voltage VR (Volts) = 40.20
- Breakdown Voltage VBR (Volts) @ IT = 44,70 bis 49,40
- Test Current IT (mA) = 1
- Maximum Clamping Voltage VC@ Ipp (Volts) = 64,8

Hat hier jemand einen Tipp wie ich die Schaltung RICHTIG bzw. sinnvoll dimensioniere?

Erreichen will, dass Spannungen zwischen 0 und 30 Volt bei Strömen bis 20 mA die Crow-Bar "unbeschadet" möglichst nicht bzw. wenig Signal-beeinflussend passieren. Bei höheren Werten, insbesondere Spannungen im Bereich von >80 Volt soll der Thyristor sicher zünden, so dass in diesem Fall die Fein-Sicherung auslöst.

Viele Grüße
Steffen

PS: Oder sollte ich evt. einen anderen Thyristor einsetzen? Dieser hier gefiel mir wegen dem kompaktem Gehäuse.

Was mich jetzt nur wundert, ich habe eine Supressordiode vom Typ 1.5KE47CA eingesetzt und einen Thyristor vom Typ TIC106D. Die Schwellspannung TVS-Diode sollte 47 Volt betragen.

Bei 47V Klemmspannung am Hörer bist du danach Taub, versprochen.
ich würde bei maximal 10V begrenzen.

So eine Crowbar im AC Pfad ist keine tolle Lösung wie ich finde, auch Antiparallele Z-Dioden sollen zusätzlich Verzerrungen hinzufügen (Nicht selbst gemessen sondern in einem Buch gelesen) Andererseits, bei Röhren sowieso egal

Besser ein einen extra Trafo + Spannungsregler + Klemmdioden. So ungefähr, da kann man die Spannungsbegrenzung sogar einstellen:

http://cdn.head-fi.org/e/e4/e431d7c1_317_337Schematic.png

+ jeweils 2 Dioden Pro Ausgang:

https://e2e.ti.com/c...2.INA163-circuit.PNG

Hi Keksstein,

ja die 47 Volt waren nur ein Beispiel. Ich versuche gerade mit einigen Röhren etwas Passendes zu dimensionieren, um damit einen Kopfhörerverstärker zu bauen, den genauen Strom- und Spannungshub am Ausgang weiß ich noch nicht so genau.

Meine Schutzschaltung wollte ich eigentlich nur für den Worst-Case haben, um zu verhindern, dass Spannungen im Bereich 200V DC am Ausgang des Verstärkers und damit am Kopfhörer anliegen. Das ist zwar sehr unwahrscheinlich (es müsste da zu sowohl die Ausgangsröhre einen Schluss zwischen Anoden und Kathode aufweisen UND der Auskoppelkondensator müsste einen Kurzschluss aufweisen) ... aber Du kennst ja Murphys-Gesetz.

So sähe z.B. eine Endstufe aus:


Kopfhörerverstärker aus "Sand" habe ich auch schon gebaut, ich wollte mal einen mit "richtiger" "alter" Röhrentechnik haben.

Einen "richtigen" DC-Schutz und "Spannungswächter" hatte ich bisher erst einmal bei meinem "Sand"-KHV eingebaut, dazu hatte ich allerdings ein fertiges Modul mit UPC1237 eingesetzt. Solch "diffizile" Schaltungen wollte ich bei meinem Röhrenprojekt aber nicht einsetzen, weil ich nicht wirklich weiß, wie der "Sand" im Worst Case reagiert, außer es wäre ein Thyristor, Triac, IGBT oder auch Z-Dioden, die so dimensioniert sind, dass sie auch bei z.B. 200Volt das machen, was sie sollen.

Ansonsten sind Deine Schaltungsvorschläge aber interessant, ich hatte damals, bevor ich mir das Modul mit UPC1237 holte, darüber nachgedacht so eine Schaltung ohne dieses Spezial-IC aufzubauen.

Und ja eine mögliche Beeinflussung des Klangs sollte die Schutzschaltung natürlich nicht oder nur wenig verursachen, auch wenn es Röhren sind (oder gerade deswegen) .

Viele Grüße
Steffen

ja die 47 Volt waren nur ein Beispiel.

Wollte nur ausdrücken das man auch bei hochohmigen Kopfhörern wesentlich tiefer ansetzten sollte.

Meine Schutzschaltung wollte ich eigentlich nur für den Worst-Case haben, um zu verhindern, dass Spannungen im Bereich 200V DC am Ausgang des Verstärkers und damit am Kopfhörer anliegen. Das ist zwar sehr unwahrscheinlich (es müsste da zu sowohl die Ausgangsröhre einen Schluss zwischen Anoden und Kathode aufweisen UND der Auskoppelkondensator müsste einen Kurzschluss aufweisen) ... aber Du kennst ja Murphys-Gesetz.

Das wäre mir persönlich zu heiß. Angenommen die Röhre verursacht wirklich einen Kurzschluss, über R1 fallen (nur als Beispiel) im Normalfall 100V ab. Bevor sich der Kondensator umladen kann gibt es erstmal einen "schönen" 150V Impuls am Ausgang. (ist ja auf 100V geladen)
Andersrum ist es wahrscheinlicher, die Röhre wird hochohmig oder es gibt einen Wackelkontakt im Sockel. (ist bei mechanischen Bauelementen immer möglich zumal die Stifte an der Fassung ja auch nicht neu sind) Dann liegen Der Kopfhörer und R1 in Reihe und müssen die angenommenen 100V verbraten, auch das gibt je nach Kopfhörer einen kräftigen Knall. Mein 300 Ohm HD800 macht mit ein paar 100mV schon mehr Lärm als ich ertragen kann, ich will mir garnicht vorstellen was bei nur 10V passieren würde.

Solch "diffizile" Schaltungen wollte ich bei meinem Röhrenprojekt aber nicht einsetzen, weil ich nicht wirklich weiß, wie der "Sand" im Worst Case reagiert, außer es wäre ein Thyristor, Triac, IGBT oder auch Z-Dioden, die so dimensioniert sind, dass sie auch bei z.B. 200Volt das machen, was sie sollen.

Die Schaltung mit den Klemmdioden ist so in vielen OPVs verbaut, auch den sehr Klirrarmen. Die beeinflusst das Signal erst wenn die Flussspannung der Diode überschritten wird, genau das muss sie ja auch. Mit den Richtigen Bauteilen ist das absolut sicher, ich traue der Schaltung im Zweifelsfall mehr als der Crowbar. Wenn mans ganz toll machen will wertet man den Strom über die Klemmdioden aus und Schaltet sobald einer fließt Ausgang und Anodenspannung mit Relais ab. Lässt sich für vllt. 20€ realisieren, Relais am Ausgang braucht man sowieso.

Gruß,
Jan

Hallo Jan,

erst mal besten Dank für die ausführliche Antwort.

Und ja ungefährlich ist das Ganze nicht und ganz "wohl" ist mir dabei auch nicht, daher hatte mir das Gedanken schon gemacht (einerseits wegen der Kopfhörer und andererseits wegen meinem Kopf bzw. Ohren).

Ein Relais kommt - wie Du geschrieben hast - eh in die Schaltung, das mache ich immer so wegen dem Einschaltknacks.

Was ich hier noch fertig liegen habe ist so etwas hier (AC 12V-25V Headphone Earphone Protection Board C1237 (UPC1237)).

Das Datenblatt zum UPC1237 gäbe es hier.
Dort steht aber leider etwas von max. Voltage (AC off Detector): 10 Volt, vermutlich würde mir das IC dann im Fehlerfall "flöten" gehen und das Relaissignal wäre undefiniert. Ansonsten würde mir das Board gefallen (klein und es liegt eh hier), der zusätzliche Trafo würde auch kein Problem sein.

Hast Du für die beschriebene Stromauswertung an den Klemmdioden evt. einen Schaltungsvorschlag (gern auch etwas einfaches ) ?

Viele Grüße
Steffen

PS: Achja, was noch zu beachten ist: Die Leistung im Kopfhörer wird im Gegensatz zu Sand-KHV bei den OTL-Designs von Röhren-KHV, die ich aktuell "durcharbeite", eher durch die Spannung bestimmt (dafür fließen relativ kleine Ströme). Also eine Ausgangsspannung von 5 Volt_rms und ein Ausgangsstrom von 20 mA_rms wären jetzt nichts Ungewöhnliches im normalen Betriebsfall und würden 100mW am Kopfhörer erzeugen. Je nach Röhre wäre der Spannungsanteil (Spannungshub im Normalbetrieb) auch noch höher (bei niedrigerem Strom).

Moin moin,

ich komme atm nicht auf die Links, schau da vlt heute Abend noch mal nach, aber ließe sich der Eingang nicht einfach mit einer Z-Diode und Vorwiderstand schützen?
Sollange die Diode sperrt sollte das Signal auch nicht wirklich beeinflusst werden.
Und Z-Dioden sind zur Spannungs- bzw. Leistungsbegrenzung in Ex-Bereichen zugelassen, das sollte unproblematisch sein.

zum PS: Die Leistung der Kopfhörer bzw das Spannungs/Strom-Verhältnis wird selbst bei bei KHVs auf basis von intrinsisch leitfähigen Polymeren nicht durch den KHV sondern durch den Widerstand des KHs bestimmt. Das Ohmsche Gesetz lässt sich mit Verstärkern leider/zum Glück nicht verbiegen.
Dein Verhältnis stellt sich bei jedem KHV ein an dem ein 250 Ohm KH hängt...

Gruß,
Domme

Moin Domme,

die einfachste Variante sähe in etwa so aus ...



Anstelle der antiseriellen Z-Dioden käme wahrscheinlich eine Suppressordiode zum Einsatz, die in etwas dasselbe macht bei etwas besseren Eigenschaften der Kennlinie.

Absichern könnte ich entweder in der Anodenspannungsversorgung oder direkt am Ausgang, beides ist in die Skizze eingezeichnet.

Ist halt die Frage, ob das Ganze so auch ausreichen würde.

Viele Grüße
Steffen

Hast Du für die beschriebene Stromauswertung an den Klemmdioden evt. einen Schaltungsvorschlag (gern auch etwas einfaches ) ?

Leider nichts fertiges,"nur" mit den Dioden reicht aber auch weil Du ja einen Auskoppel C hast. Das der Kondensator durchschlägt wenn er von der Spannungsreserve großzügig (> maximale Anodenspannung) dimensioniert ist halte ich für praktisch ausgeschlossen. Die Dioden müssen nur den ersten Impuls abfangen, dann läd sich der Kondensator ja wieder um. Wenn das Gerät mit 250V läuft würde ich eine 400V Folie verwenden.

Ohne Auswertung habe ich bei Interesse den Schaltplan, ist aber nichts anderes als das was ich verlinkt habe.

ich komme atm nicht auf die Links, schau da vlt heute Abend noch mal nach, aber ließe sich der Eingang nicht einfach mit einer Z-Diode und Vorwiderstand schützen? Sollange die Diode sperrt sollte das Signal auch nicht wirklich beeinflusst werden. Und Z-Dioden sind zur Spannungs- bzw. Leistungsbegrenzung in Ex-Bereichen zugelassen, das sollte unproblematisch sein.

Wie gesagt, die Schaltung soll unter Umständen Verzerrungen hinzufügen. Ich habe sowas auch noch nie in einem "professionellen" Gerät gesehen, die Klemmdioden aber schon. Mir fehlen die Messmittel um das selber nachzuprüfen, "meine" Version habe ich schon mehrfach verbaut und kann sagen das sie sich nicht negativ auswirken wird.

Ist halt die Frage, ob das Ganze so auch ausreichen würde.

Die Sicherungen kannst Du dir sparen, die haben eher einen negativen Effekt. Besonders die an der Anode.

Den Vorschlag von DB finde ich nicht verkehrt, vorallem wenn Du Angst vor der Anodenspannung am Ausgang hast. Übertrager haben beim Kopfhörerverstärker nur Vorteile, damit lässt sich ein vernünftiger niederohmiger Ausgang erreichen. (Viele Kopfhörer klingen erfahrungsgemäs besser wenn der Innenwiderstand der Quelle sehr niedrig ist) Wenn ich sowas mit Röhren basteln würde dann nur so. Und die Nachteile die man bei "echten" Lautsprechern hat (Verzerrungen, Frequenzgang...) gibt es hier fast nicht, die Leistung ist ja sehr gering.

PS: Achja, was noch zu beachten ist: Die Leistung im Kopfhörer wird im Gegensatz zu Sand-KHV bei den OTL-Designs von Röhren-KHV, die ich aktuell "durcharbeite", eher durch die Spannung bestimmt (dafür fließen relativ kleine Ströme). Also eine Ausgangsspannung von 5 Volt_rms und ein Ausgangsstrom von 20 mA_rms wären jetzt nichts Ungewöhnliches im normalen Betriebsfall und würden 100mW am Kopfhörer erzeugen.

Nein, das stimmt so nicht. Ohmsches Gesetz beachten.

Gruß,
Jan

Hallo Jan,

ich habe mal zu den Klemmdioden etwas meinen Freund Google befragt und auch etwas kleines "zusammen simuliert"



Diese kleine Schaltung würde zumindest grob funktionieren.
Bei einem DC-Offset von 0 Volt (also keiner Gleichspannung auf dem Ausgang) erhalte ich 4 Volt am Ausgang. Bei jeglichem DC-Anteil bekomme ich am Ausgang deutlich unter 2 Volt. Mit dem Signal könnte man, etwas weiter verarbeitet, Relais-technisch etwas anfangen.
Es ist nur die Frage was die Schaltung zu Spannungsspitzen sagt. Du meintest ja auch bei einem ordentlichen Kondi ist das komplette Durchschlagen eher sehr unwahrscheinlich und es ginge letzten Endes doch "nur" um das Abfangen von (unzulässigen) Spannungsimpulsen beim Umladen.

Die Applikationsschaltung des INA163 mit der Phantomspeisung (in meiner Abwandlung) bekomme ich nicht so richtig "auf den Schirm". Daher wäre ich an deiner Schaltung schon interessiert.

Hier (Quelle: a-ling_net) habe ich auch noch etwas gefunden:



Aber das ist dann doch eine "aufwändigere" Schaltungen, die die "Komplexität" des gesamten Kopfhörerverstärkers bei weitem übertrifft.

Zu der möglichen Signalbeeinflussung habe ich in meinem aktuell gelesenen Buch noch etwas Interessantes gefunden. Der Autor hat hier Messergebnisse veröffentlicht, die belegen (sollen), dass die Signalbeeinflussung der Z-Dioden (parallel zum Ausgang) nicht unbedingt signifikant ist.


[Quelle: Merlin Blencowe: Designing High-Fidelity Valve Preamps]

Mit den Sicherungen hast Du einen "wunden" Punkt angesprochen. Problematisch aus meiner Sicht ist der Spannungsabfall, der (wenn ich mal von rd. 15 Ohm ohmschen Widerstand einer Fein-Sicherung ausgehe), bei meinem "Kampf" in OTL-Technik ein wenig aus der Endröhre für den Kopfhörer "heraus zu kitzeln" schon nicht unerheblich ist.

Ausgangsübertrager, ja ... damit würde ich die OTL-Probleme nicht haben. So eine Variante baue ich mir zusätzlich noch (aber mit sehr günstigen VISATON 100V- Übertrager), bei hier dann niedrigeren Spannungen und einer dafür geeigneten Röhre. Ich wollte aber auch eine Variante in OTL und röhrentypischen Spannungen aufbauen, weil ich vermute, dass mir bei AÜ's im unteren Preissegment doch die ein oder andere untere Frequenz vorenthalten wird. Aber auch das wollte ich herausfinden.
("Richtige" AÜ's für den Betrieb in 250 Volt-Schaltungen liegen bei ca. 40 Euro pro Stück, das ist dann doch deutlich über meinem Budget.)

Zu Deinen Einwurf mit Herren Ohm ...
Klar gilt: R = U/I und es gilt auch P = I^2 * R
Es gilt aber auch: P = U^2 / R und P = U * I
Von daher ... Warum meinst Du, dass ich mit meiner Überschlagsrechnung etwas falsch gemacht habe ? Bei der Dimensionierung des Kathodenfolgers mit Röhre habe ich die AC-Loadline (für Rk // RKopfhörer) schon mit einbezogen, daher sollte der Rechenweg über U oder über I eigentlich keinen Unterschied machen, oder habe ich hier etwas Wesentliches übersehen / nicht beachtet ?

Viele Grüße
Steffen

Welches Ziel soll eigentlich die Schutzschaltung haben? Das im Fall eines Durchschlagens man eine neue Frisur bekommt ist eher unwahrscheinlich dafür sind die Lauscher zu weit weg von leitenden Teilen im Hörer.

ich habe mal zu den Klemmdioden etwas meinen Freund Google befragt und auch etwas kleines "zusammen simuliert"

Du machst das viel zu kompliziert. Um so mehr Teile verwendet werden um so mehr kann kaputt gehen.

Es ist nur die Frage was die Schaltung zu Spannungsspitzen sagt. Du meintest ja auch bei einem ordentlichen Kondi ist das komplette Durchschlagen eher sehr unwahrscheinlich und es ginge letzten Endes doch "nur" um das Abfangen von (unzulässigen) Spannungsimpulsen beim Umladen.

Darin liegt ja gerade die Stärke von Z-Dioden oder Klemmdioden.

Die Applikationsschaltung des INA163 mit der Phantomspeisung (in meiner Abwandlung) bekomme ich nicht so richtig "auf den Schirm". Daher wäre ich an deiner Schaltung schon interessiert.

Die Schaltung war Teil eines Projekts, links kommt ein Trafo mit 2 Sekundärwicklungen, Masse ist der Mittelabgriff. Die ICs sind 317/337, Dioden sollten in dem Fall ein bisschen mehr abkönnen als die 4148. Kopfhörermasse an Pin 4, die anderen Pins sind Signal links und rechts.

Mit den Sicherungen hast Du einen "wunden" Punkt angesprochen. Problematisch aus meiner Sicht ist der Spannungsabfall, der (wenn ich mal von rd. 15 Ohm ohmschen Widerstand einer Fein-Sicherung ausgehe), bei meinem "Kampf" in OTL-Technik ein wenig aus der Endröhre für den Kopfhörer "heraus zu kitzeln" schon nicht unerheblich ist.

Richtig. Die 15 Ohm sind gut geschätzt, das kommt hin.

Ausgangsübertrager, ja ... damit würde ich die OTL-Probleme nicht haben. So eine Variante baue ich mir zusätzlich noch (aber mit sehr günstigen VISATON 100V- Übertrager), bei hier dann niedrigeren Spannungen und einer dafür geeigneten Röhre. Ich wollte aber auch eine Variante in OTL und röhrentypischen Spannungen aufbauen, weil ich vermute, dass mir bei AÜ's im unteren Preissegment doch die ein oder andere untere Frequenz vorenthalten wird. Aber auch das wollte ich herausfinden. ("Richtige" AÜ's für den Betrieb in 250 Volt-Schaltungen liegen bei ca. 40 Euro pro Stück, das ist dann doch deutlich über meinem Budget.)

100V Übertrager sind deswegen so billig weil sie "nur" LowFi übertragen müssen. Sprache oder Musik über einfache Lautsprecher. Frequenzgang lässt zu wünsche übrig, das ist rausgeschmissenes Geld. 40€ Sind schon extrem günstig für einen AÜ, dem Teil würde ich nur Trauen wenn es etwas vernünftiges gebrauchtes ist. Übertrager sind eine Wissenschaft für sich, nicht umsonst kosten hochwertige Lundahls etc. einen Haufen Geld.
Nicht falsch verstehen, es lassen sich auch mit Röhren brauchbare Kopfhörerverstärker bauen. Aber halt nicht preiswert.

Um was für Kopfhörer geht es überhaupt? Mit einem Kathodenfolger schafft man "gerade so" einen Ausgangswiderstand unter 100 Ohm, mit einer Spanngitter ECC88 z.B. Wenn es Klirrarm sein soll muss man bei solchen einfachen Schaltung mit dem Lastwiderstand grob 5x höher liegen als der Ausgangswiderstand der Stufe davor. Ein 32 Ohm Hörer ist also nicht die passende Last, es wird stark verzerren. (Was einem auch gefallen kann aber es liegt halt weit enternt von Originalgetreue Wiedergabe)
Dazu kommt das gute Kopfhörer sowieso sehr analytisch sind und Dir die Fehler der Elektronik besser zeigen als die meisten HiFi Lautsprecher.

Klar gilt: R = U/I und es gilt auch P = I^2 * R Es gilt aber auch: P = U^2 / R und P = U * I

Das bezog sich darauf:

Achja, was noch zu beachten ist: Die Leistung im Kopfhörer wird im Gegensatz zu Sand-KHV bei den OTL-Designs von Röhren-KHV, die ich aktuell "durcharbeite", eher durch die Spannung bestimmt (dafür fließen relativ kleine Ströme).

Hallo ZeeeM,

ja um die Frisur hatte ich tatsächlich zu nächst am ehesten Sorgen.
Irgendwie war mir bei dem Gedanken 250 Volt (im Fehlerfall) und meinen Ohren unwohl. Ansonsten hast Du (technisch rational betrachtet) natürlich Recht, im Fall der Fälle lägen immer noch knapp 8 mm Kunststoff sowie etwas Luft zwischen Schallwandler und den Lauschern. Die eigentlichen Schwingspulen liegen noch etwas weiter entfernt. Aber aktuell denke ich auch an den Kopfhörer selbst und den Schutz der Ohren im Sinne von Schutz vor "krassen" Geräuschen, die nicht von der evt. krassen Musik kommen, die ich auch ab und zu höre , sondern von möglicherweise krassen (fehlerhaften) Betriebszuständen des Verstärkers.

Hallo Jan,

zunächst wieder besten Dank für die ausführliche Antwort.

Um was für Kopfhörer geht es überhaupt?

also es geh um meine (10 Jahre alten) AKG240, die ich (fast vergessen in einem Schrank schlummernd) mal wieder nutzen wollte. Diese haben eine Impedanz von 600 Ohm. Daher auch die Idee mit den Röhren. Für meine 32 Ohm'er habe ich noch Sand-KHV und hier würde es auch - denke ich - nicht wirklich sinnvoll sein mit Röhren und OTL etwas machen zu wollen. Aber bei 600 Ohm habe ich da noch Hoffnung.

Du machst das viel zu kompliziert. Um so mehr Teile verwendet werden um so mehr kann kaputt gehen.

Ja das dachte ich mir auch so.

Ich habe jetzt auch erst auf den zweiten Blick erkannt, worauf Du wirklich hinaus wolltest. Gestern hatte ich die Klemmdioden in Verbindung mit LM317 und LM337 noch als reguläre symmetrische Spannungsversorgung für die Applikationsschaltung des INA163 mit der Phantomspeisung angesehen.

Ich will das (also nur den Klemmdiodenverbund samt sym. Spannungsversorgung) nachher noch mal durchsimulieren, so ganz leuchtet mir die Arbeitsweise der Schaltung noch nicht ein.

Viele Grüße
Steffen

Was Ausgangsübertrager anbelangt, meine ich schon mal Designs gesehen zu haben die kleine Netzspannungstrafos verwenden und dabei nicht so schlecht abschnitte da die erstmal weit weg von der magn. Kernsättigung arbeiten.

Ich will das (also nur den Klemmdiodenverbund samt sym. Spannungsversorgung) nachher noch mal durchsimulieren, so ganz leuchtet mir die Arbeitsweise der Schaltung noch nicht ein.

Eigentlich ganz einfach. Symmetrisches einstellbares Netzteil, stabilisiert mit 317/337 Reglern. Über R1 und R4 werden die Ausgangsspannungen an C8 und C9 abgeglichen auf gleiche Werte. C4-C7 dienen der Stabilität, siehe Datenblatt der Regler. C2 und C3 sind die Siebelkos, so 1000µF rum sind eine Gute Wahl.

Die Funktion ist jetzt diese: Steigt die Kopfhörerspannung über die Ausgangsspannung der Regler + Vorwärtsspannung der Diode (Ca. 0,7V bei normalen Siliziumdioden) wird die Diode leitend, es fließt ein Strom zurück in den Spannngsregler. Dieser versucht (so gut er kann) die Spannung am Ausgang stabil zu halten, der Innenwiderstand des KHVs dient praktisch als Strombegrenzung. C8 und C9 können 220-1000µF haben, die dienen dazu eine eventuelle Stromspitze besser abzufangen. Der Trick ist in Deinem Fall, die laden sich viel langsamer um als der Koppelkondensator. D6 und D7 sind Schottky Dioden wegen der geringeren Vorwärtsspannung, die Regler mögen es nicht wenn die Ausgangsspannung größer als die Eingangsspannung werden sollte. Sie schützen damit den Regler vor C8 und C9 beim ausschalten.

Zwischen den Ausgängen der Regler habe ich noch eine LED + Widerstand + Z-Diode bei meinem Aufbau gemacht und ihn auf 2x4V abgeglichen für meinen PGA2311 Preamp. Die LED dient als Zustandskontrolle, wählt man die Z-Diode gut aus erlischt die LED sobald eine Spannung fehlt. Man sieht also ob die Schaltung arbeitet. (OK, würde man wohl auch hören weil es dann verzerrt)

Gruß,
Jan

Hallo Jan,

besten Dank für Deine Erklärung, das leuchtet mir nun soweit auch Alles ein.

Das Klemmdiodenkonzept scheint mir dann die geeignetste Version zu sein, um den Ausgang des KHV "abzusichern". LM317/337 habe ich noch einige hier und auf den einen zusätzlichen Trafo kommt es dann, denke ich, auch nicht mehr an. Zumindest scheint die Sache robust und im Zweifel dann betriebssicherer als "irgendwelche" Spannungspegelwächter mit OPV oder Spezial-IC.

Viele Grüße
Steffen

@Zeeem: Die Sache mit normalen Netztrafos (oder auch Ringkerntrafos) als AÜ habe ich auch "hier und da" schon mal gesehen. Soweit ich das überflogen habe, soll sich diese Möglichkeit wohl besser bei Gegentaktstufen machen. Aber hier kann man wahrscheinlich wohl nur am praktischen Aufbau testen, welchen Einfluss das hat und wie es "klingt".

Gleichstrom durch eine Trafowicklung ohne Luftspalt ist nicht unbedingt eine gute Idee. Wenn man aber sich von der Kernsättigung hinreichend fern hält, dann sollte das schon gehen. Ich habe mal, ist schon eine Weile her, im Netz so ein kleines Projekt gesehen das für irgendwo bei 100mW gut war und es gab auch Messungen, Ich erinnere mich, das selbst das Rechteckverhalten unerwartet gut aussah.

ZeeeM (Beitrag #23) schrieb:

... Was Ausgangsübertrager anbelangt, meine ich schon mal Designs gesehen zu haben die kleine Netzspannungstrafos verwenden und dabei nicht so schlecht abschnitte da die erstmal weit weg von der magn. Kernsättigung arbeiten.

Hallo ZeeeM,

ich habe da noch einmal ein wenig gestöbert (weil mich das vom Prinzip auch interessiert) ...
In diesen beiden Quellen: Burkhard Kainka und Hamburg-highend wurde u.a. dazu etwas geschrieben.

Bei SE wäre mir das wegen der magnetischen Kernsättigung durch die anliegende Gleichspannung etwas heikel, aber für eine Gegentaktschaltung könnte man mit normalen Printtrafos ggf. mal einen Versuch wagen.
Was ich hier aber nicht weiß, was die Bezeichnung 2-Kammer-System bei den meisten billigen Printtrafos (wie z.B. diesen hier ) meint. Sind denn bei 2x115V auf 2x12V zwei Kerne vorhanden in den kleinen Printtrafos vorhanden? Das wäre für den Einsatzzweck natürlich ungünstig.

Viele Grüße
Steffen

... Ich habe mal, ist schon eine Weile her, im Netz so ein kleines Projekt gesehen das für irgendwo bei 100mW gut war und es gab auch Messungen, Ich erinnere mich, das selbst das Rechteckverhalten unerwartet gut aussah.

Hier bin ich leider noch nicht fündig geworden. Würde mich aber auf jeden Fall interessieren.

Zwei Kammern heißt, das die Primär- und die Sekundärwicklung nebeneinander in separaten Kammern eines Wickelkörpers liegen. Das sieht so aus http://www.sauter-shop.de/media/images/m102_6b_2k-large.jpg

Das wäre ein Amp mit Netztrafos im Ausgang.
http://www.elektronik-labor.de/HF/KHamp1.html

Okay, dann ist das mit den 2 Kammern nicht "ganz so tragisch", sofern ein durchgehender Eisenkern vorhanden ist. Also könnte, als AÜ zweckentfremdet, tatsächlich so etwas wie Musik "rauskommen".

Besten Dank auch für den Link!

Viele Grüße
Steffen