Wzmacniacz gramofonowy wybór układu - prośba o radę

[Piotr]

Pragnę przypomnieć wam pewien drobiazg, który umknął po drodze. Jakie są szumy odczytu najlepszej nawet płyty winylowej?
Odpowiedź wynikająca z mojego doświadczenia jest następująca: Szumy poprawnie zaprojektowanego stopnia na połówce ECC83 przestają być słyszalne w momencie postawienia igły w rowku, więc nie ma o co kruszyć kopii.
Co innego z przydźwiękiem sieciowym. W zakresie niskich tonów przedwzmacniacz korekcyjny ma bardzo duże wzmocnienie, rzędu 70dB i wszelkie zakłócenia są bardzo uciążliwe. Dlatego żarzenie prądem stałym (stabilizacja to gruba przesada) jest wskazane.

[Romekd]

Co innego gdyby te same lampy wykorzystać w połączeniu równoległym: szumy jak poprzednio wzrosłyby o 3dB, wypadkowe zaś nachylenie wzrośnie dwukrotnie, czyli wzmocnienie wzrośnie tu o 6dB, tym samym stosunek sygnał-szum poprawi się o 3dB.

Widzę, że zmieniasz podejście. Kiedyś bardzo krytykowałeś równoległe łączenie systemów triodowych jednej lampy w pierwszych stopniach przedwzmacniaczy. Teraz piszesz o zaletach.., i słusznie - lampy jednak bardzo szumią..
Dla EF86 maksymalne napięcie szumów w paśmie akustycznym, odniesionych do wejścia, wynosi 5 μV (typowo 3 μV). W przypadku dobrych triod, szumy są o 50 % mniejsze (i tak są bardzo duże..), o mikrofonowaniu pentod to już nawet nie wspomnę..
Co prawda są strony poświęcone lampom elektronowym, na których można przeczytać dokładnie odwrotne informacje, np. na stronie:
http://hamradio.pl/wiki/Lampa_elektronowa
możemy się dowiedzieć, że jedną z zalet lamp jest "doskonała dynamika: kilka rzędów wielkości lepszy odstęp sygnału od szumu niż w krzemie"... Niesamowite..

Rzeczywiście tak będzie? Jednak po coś tę EF86 zrobili; gdyby była aż taka zła to chyba nie stosowanoby jej w stopniach wstępnych magnetofonów?

A często widywałeś EF86 na wejściach wzmacniaczy gitarowych, gdzie sygnał z przystawek jest też stosunkowo niski?
Sygnał z wkładki gramofonowej MF100, jeśli się nie mylę, osiąga dla maksymalnego wysterowania jakieś 5 mV (przy częstotliwości 1 kHz), a dla częstotliwości z dolnego końca pasma akustycznego jest ok. 10 razy niższy. Czy w takim przypadku zasilanie żarzenia lampy napięciem zmiennym 50 Hz, większym od wzmacnianego sygnału co najmniej 10000 razy jest Twoim zdaniem właściwe, z "technicznego" punktu widzenia? Myślisz, że uda się uzyskać tak doskonałą symetrię w prowadzeniu prądu do grzejnika by w cichszych partiach utworów przydźwięk 50 Hz w ogóle nie był słyszalny w głośniku?

Czyli z triodami też nie bywa wcale tak słodko...

"Cywilna" wersja 6N2P jest wyjątkowo podła pod względem parametrów szumowych, co kilkakrotnie opisywali już koledzy na naszym Forum. Nie wiem czego oni użyli do jej produkcji by uzyskać takie "efekty"

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

Co innego z przydźwiękiem sieciowym. W zakresie niskich tonów przedwzmacniacz korekcyjny ma bardzo duże wzmocnienie, rzędu 70dB i wszelkie zakłócenia są bardzo uciążliwe. Dlatego żarzenie prądem stałym (stabilizacja to gruba przesada) jest wskazane.

Dlaczego stabilizacja jest grubą przesadą? Bo kilka osób ma "uczulenie" na "plastik"? Nie stosując stabilizacji musimy użyć w filtrach kondensatorów o dużo większej pojemności (większy koszt), a zmiana parametrów tych kondensatorów wpływa na napięcie żarzenia. Dodatkowo spadek napięcia na prostowniku zależny jest od temperatury, a prostownik się nagrzewa.. Jeżeli dołożymy do tego jeszcze wahania napięcia w sieci elektrycznej, to ciężko jest uzyskać stabilną wartość napięcia żarzenia na poziomie 6,3 V. Wzrost napięcia żarzenia o 10%, czyli do ok. 7 V powoduje podniesienie temperatury katody o ok. 3 %, co skraca żywotność lamp dwu- a nawet trzykrotnie. A lamp coraz mniej i coraz droższe... Istne wariactwo.. Natomiast stabilizator potrzebny do zasilania trzech ECC83 (np w przedwzmacniaczu gramofonowym) to koszt 50 groszy i na dodatek dostępny jest wszędzie.. Uważasz te argumenty za mało przekonujące?

Pozdrawiam,
Romek

[AZ12]

Dodam jeszcze że prostowanie napięcia żarzenia powoduje powstanie dużej ilości nieparzystych harmonicznych, które łatwiej mogą przenikać do toru sygnałowego niż częstotliwość sieci zasilającej.

Dlaczego stabilizacja jest grubą przesadą? Bo kilka osób ma "uczulenie" na "plastik"?

Pozdrawiam,
Romek

Można użyć stabilizatorów liniowych w obudowie metalowej TO-3. Jeśli zastosowane zostaną lampy ECC83 żarzone napięciem 12,6V, wówczas można by zastosować dość prosty układ zawierający stabilizator MA7805 lub podobny w obudowie TO-3 tranzystor BC177, diodę 1N4148 i kilka elementów biernych.

[Romekd]

To nie "apteka". To dbałość o jak największą trwałość lamp, których mamy coraz mniej.. Poza tym stabilizacja napięcia nie wyklucza stabilizacji prądu. Robi się układ o konkretnym maksymalnym napięciu wyjściowym, z precyzyjnym ograniczeniem prądu, co gwarantuje, że żaden z tych parametrów nie będzie przekroczony.
Wracając do tematyki zakłóceń i szumów w lampach elektronowych, w zakresie częstotliwości akustycznych, to informacje na ten temat w dostępnej mi literaturze są bardzo skąpe. Nigdzie nie znalazłem informacji o wejściowym prądzie szumów siatki, co nie pozwala zaprojektować optymalnego układu wzmacniacza do źródła sygnału o konkretnej wartości impedancji wyjściowej. Informacje o szumowej "rezystancji" lampy są przydatne w zakresie wyższych częstotliwości, a w zakresie częstotliwości akustycznych nie mają większego zastosowania. Kilka lat temu dwóch studentów obiecywało, że dysponując odpowiednim sprzętem przeprowadzą profesjonalne pomiary, które pozwolą wyjaśnić te kwestie:
viewtopic.php?p=223819#p223819
Niestety, temat chyba ich przerósł..

Jaki odstęp sygnału od szumów i dla jakiego poziomu tego sygnału udało Ci się uzyskać w ostatnim lampowym przedwzmacniaczu mikrofonowym z transformatorem dopasowującym na wejściu. Mam na myśli odstęp ważony (krzywa A). Możesz coś powiedzieć o prądzie szumów płynącym z siatki do źródła (transformatora)? Tego typu informacje bez problemu da się wyznaczyć dla układów tranzystorowych (i to dowolnych, z tr. BJT, FET, MOSFET..), i układów ze wzmacniaczami operacyjnymi, dzięki czemu można zaprojektować optymalny pod względem szumowym układ dla źródła o konkretnej oporności wyjściowej. A jak to się przedstawia w układach z lampami? Może wie ktoś z Kolegów?

Pozdrawiam,
Romek

EDIT: ten post był odpowiedzią na post napisany do mnie przez Piotra, który jednak Piotr usunął zanim ja wysłałem swojego. No i teraz nie wiadomo o co chodzi..

[Tomek Janiszewski]

Co innego gdyby te same lampy wykorzystać w połączeniu równoległym: szumy jak poprzednio wzrosłyby o 3dB, wypadkowe zaś nachylenie wzrośnie dwukrotnie, czyli wzmocnienie wzrośnie tu o 6dB, tym samym stosunek sygnał-szum poprawi się o 3dB.

Widzę, że zmieniasz podejście. Kiedyś bardzo krytykowałeś równoległe łączenie systemów triodowych jednej lampy w pierwszych stopniach przedwzmacniaczy. Teraz piszesz o zaletach.., i słusznie

Coś tam dzwoni... ale nie w tym kościele. Moja krytyka dotyczyła równoległego łączenia triod w stopniach napięciowych końcówek mocy, po których następował jeszcze tylko odwracacz fazy i stopień wyjściowy PP, nie zaś przedwzmacniaczy gramofonowych, magnetofonowych, mikrofonowych czy gitarowych. I od tamtej pory zdania nie zmieniłem, podobnie jak nie od dziś widzę uzasadnienie dla równoległego łączenia lamp w tych ostatnich przypadkach.

Dla EF86 maksymalne napięcie szumów w paśmie akustycznym, odniesionych do wejścia, wynosi 5 μV (typowo 3 μV). W przypadku dobrych triod, szumy są o 50 % mniejsze (i tak są bardzo duże..), o mikrofonowaniu pentod to już nawet nie wspomnę..

Ale dobre triody - to niewątpliwie ECC808, niekoniecznie już przypadkowe egzemplarze ECC83, a już na pewno nie 6H2P. Podobnie dobre pentody - to EF86 a już zwłaszcza EF806S, ale nie śmieciówki EF80 czy ECF82.

A często widywałeś EF86 na wejściach wzmacniaczy gitarowych, gdzie sygnał z przystawek jest też stosunkowo niski?

Umówmy się że gitarowce nie stanowią obiektywnego wzorca. Szarpidruty to specyficzne środowisko, dla nich mogłyby istnieć tylko ECC82/83 oraz EL34.

Sygnał z wkładki gramofonowej MF100, jeśli się nie mylę, osiąga dla maksymalnego wysterowania jakieś 5 mV (przy częstotliwości 1 kHz), a dla częstotliwości z dolnego końca pasma akustycznego jest ok. 10 razy niższy. Czy w takim przypadku zasilanie żarzenia lampy napięciem zmiennym 50 Hz, większym od wzmacnianego sygnału co najmniej 10000 razy jest Twoim zdaniem właściwe, z "technicznego" punktu widzenia? Myślisz, że uda się uzyskać tak doskonałą symetrię w prowadzeniu prądu do grzejnika by w cichszych partiach utworów przydźwięk 50 Hz w ogóle nie był słyszalny w głośniku?

Ale w EF86 mamy wewnętrzny ekran między siatką a żarzeniem, tymczasem najbardziej nawet szczelny ekran nałożony na bańkę ECC83 tych ułamków pF nie zlikwiduje.

Pozdrawiam
Tomek Janiszewski

[Einherjer]

@RomekD W kwestii prądu szumów siatki. Burkhardt Vogel w książce "The Sound of Silence Lowest-Noise RIAA Phono-Amps: Designer's Guide" pisze, że prąd szumów siatki jest praktycznie zawsze mniejszy niż 50fA/sqrt(Hz) i może zostać całkowicie pominięty.

[Romekd]

Coś tam dzwoni... ale nie w tym kościele. Moja krytyka dotyczyła równoległego łączenia triod w stopniach napięciowych końcówek mocy, po których następował jeszcze tylko odwracacz fazy i stopień wyjściowy PP, nie zaś przedwzmacniaczy gramofonowych, magnetofonowych, mikrofonowych czy gitarowych. I od tamtej pory zdania nie zmieniłem, podobnie jak nie od dziś widzę uzasadnienie dla równoległego łączenia lamp w tych ostatnich przypadkach.

To rozumiem i zwracam honor. Choć w takim szczególnym przypadku, gdyby w jakimś wzmacniaczu pozostawały dwie wolne triody w dwóch bańkach i dwóch kanałach stereofonicznych, to wolałbym je połączyć równolegle z pierwszymi triodami, niż pozostawić niewykorzystanymi, bo te dodatkowe 3 dB więcej w odstępie sygnału od szumów zawsze lepiej wygląda w danych technicznych..

Ale dobre triody - to niewątpliwie ECC808, niekoniecznie już przypadkowe egzemplarze ECC83, a już na pewno nie 6H2P. Podobnie dobre pentody - to EF86 a już zwłaszcza EF806S, ale nie śmieciówki EF80 czy ECF82.

Są miejsca gdzie można wykorzystać i jedne, i drugie, choć do przedwzmacniaczy mikrofonowych, gitarowych, czy RIAA wolę używać wyselekcjonowanych egzemplarzy ECC83, czy 6N2P-EW. Trioda w PCF82 ma parametry zbliżone do tych w ECC83, więc to również lampa godna uwagi. Pentod we wzmacniaczach napięciowych nie lubię, właśnie ze względu na wyższy poziom mikrofonowania, choć EF86 nie jest jeszcze pod tym względem najgorsza. Pamiętam, że strasznie mikrofonowały niektóre egzemplarze pentod 6Ż52P (wiadomo, inne przeznaczenie). Te same lampy połączone w układzie triody nie miały już tej uciążliwej cechy, co wskazuje, że przyczyną mikrofonowanie w 6Ż52P nie była siatka pierwsza (napinana) a pozostałe siatki lampy. 6Ż52P, z elektrodami połączonymi w triodę, wydawała mi się za to bardzo niskoszumna (może to przez bardzo duże nachylenie) i dająca całkiem przyzwoite wzmocnienie (*70).

Ale w EF86 mamy wewnętrzny ekran między siatką a żarzeniem, tymczasem najbardziej nawet szczelny ekran nałożony na bańkę ECC83 tych ułamków pF nie zlikwiduje.

Widzisz, bardziej niż o te ułamki pF, o których piszesz, obawiam się wpływu zmiennego pola magnetycznego, jakie zawsze towarzyszy przepływowi zmiennego prądu przez grzejniki, i indukowania przez to pole napięć w obwodzie sygnałowym lampy. Poza tym wzmacniacze o tak dużej czułości staramy się ekranować przed zewnętrznymi polami elektrycznymi, a tu zasilając zmiennym mamy bezpośredni wpływ kabli z tym napięciem na elementy znajdujące się bezpośrednio przy lampie. Wolę unikać takich sytuacji, przez co wolę zasilać grzejniki napięciem stałym..
Z ciekawości zmierzyłem impedancję wkładki MF100 w moim gramofonie. Część znanych mi osób uważa, że wkładka ta ma impedancję 47 kΩ, co jest bzdurą. Wkładka dla prawidłowego funkcjonowania ma być obciążona rezystancją 47kΩ i pojemnością 120 pF, natomiast moduł impedancji tej wkładki dla częstotliwości 100 Hz wynosi 800Ω, dla 1 kHz 4,4 kΩ, a dla 10 kHz 27 kΩ, przy oporności cewek 645 Ω.

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

W kwestii prądu szumów siatki. Burkhardt Vogel w książce "The Sound of Silence Lowest-Noise RIAA Phono-Amps: Designer's Guide" pisze, że prąd szumów siatki jest praktycznie zawsze mniejszy niż 50fA/sqrt(Hz) i może zostać całkowicie pominięty.

Dziękuję za informacje. To faktycznie bardzo mały prąd. Zastanawiam się tylko czy informacja ta nie dotyczy jedynie pewnej wąskiej grupy lamp, np. zbliżonych parametrami do ECC83, a przy lampach o bardzo dużym nachyleniu prąd ten nie będzie jednak znacznie większy?

Pozdrawiam,
Romek

[Einherjer]

W dalszej części autor podaje informacje dotyczące np. E810F (50mA/V) i nie pisze nic o tym, żeby stanowiły wyjątek od powyższej reguły.

[_idu]

Widzisz, bardziej niż o te ułamki pF, o których piszesz, obawiam się wpływu zmiennego pola magnetycznego, jakie zawsze towarzyszy przepływowi zmiennego prądu przez grzejniki, i indukowania przez to pole napięć w obwodzie sygnałowym lampy.

Jest jeszcze jeden przemilczany efekt. Otóż układ grzejnik katoda - pasożytnicza dioda. W sprzęcie powszechnego użytku obwód żarzeniem był na poziomie masy. Jeśli zastosowano polaryzacje automatyczną to katoda miała dodatni potencjał względem masy. Telefunken w swoim porandiku warsztatowym tłumaczonym na polski, podał table pomiarów - ECC808 żarzona prądem przemienny. Polaryzacja za pomocą prądu siatki - czyli rezystor 10M w obwodzie siatki sterującej i katoda na potencjale masy oraz polaryzacja automatyczna dwójnikiem RC w doprowadzeniu katody. Znacząca różnica w poziomie przydźwięku sieci na wyjściu stopnia. Do wjsćia pierwszej lampy w wzmacniaczu RIIA podajemy sygnał rzędu kilku mV. Nawet spolaryzowanie siatki sterującej napięcie 0V względem katody nie stanowi ani problemu ani błędu konstrukcyjnego. Na wejściu stopnia i tak ma być rezystor 47k plus kondesator. Impedancje podał przedmówca. Rezystancja dynamiczna diody siatka sterujaća katoda przy 0V będzie znacznie większa.

ECC808 ma inny układ wyprowadzeń siakti oddalone od żarzenia. Minimalna długość nieekranowanych doprowadzeń żarzenia, zakryte końcówki grzejnika

Co do szumów lamp. W zakresie niskich częstotliwości (tak 1kHz i poniżej) szumy roąna odwrotnie proporcjonalnie do częstotliwości. Na to ma wpływ konstrukcja katody. Potem mamy praktycznie stała wartość aż do częstotliwości rzędu dziesiątek MHz. w tym drugim przypadku o punkcie wzrostu szumów decyduje nachylenie lampy.


Pentoda połączona jako trioda. mikrofonowania znacznie zredukowane a to dzięki temu że zakłócenie wprowadzone wibracją mechaniczną odejmuje się od tego co mam na anodzie. Silna kompensacja.

Wrócę do EF86. Magnetofony - praktycznie zawsze oddzielny mechanicznie blok z EF86, zawsze lampa opatulona guma by nie mikrofonowała. ECC808 - nie było to konieczne nawet we wzmacniaczu korekcyjnym RIAA.

[PiotrRDiablo]

Widzę, że sprowokowałem niezłą dyskusję
Podaliście wiele bardzo cennych argumentów i poruszyliście chyba wszystkie aspekty odnośnie stosowania lamp w przedwzmacniaczach - dziękuję. Nigdy nie budowałem układów lampowych wzmacniających tak małe sygnały - stąd ten temat.
Na chwilę obecną zostanę przy lampie 6n2p i układzie SRPP - no chyba że będzie czas i poeksperymentuję (coś czuję że chyba na tym się skończy).
Zresztą ten mój wzmacniacz to jeden wielki eksperyment i temu miał służyć - powrotowi do formy po wielu latach
Był już wzmacniaczem słuchawkowym OTL i z transformatorami wyjściowymi, paroma wersjami SE na różnych lampach i w różnym układzie, miał wskaźniki wysterowania na EM84. Po tym wszystkim wiem, gdzie i jakie popełniłem błędy po przebudowie powinno być cacy. Jedynie odnośnie przedzwzmacniacza gramofonowego musiałem się upewnić "co czynić".
Odnośnie żarzenia stabilizowanym i stopniowo narastającym napięciem a także stabilizowanym napięciem anodowym załączanym po nagrzaniu lamp przyświecały mi następujące cele:
- obawa przed przydźwiękiem - nie czuję się jeszcze na siłach prawidłowo zrealizować żarzenie prądem przemiennym,
- maksymalne możliwe wydłużenie czasu życia lamp - są coraz cenniejsze i jest ich coraz mniej,
- potrzeba wypróbowania stablizatorów napięcia budowanych od podstaw z elementów dyskretnych.
I najważniejsze po co to wszystko (znajomi patrzą na mnie jak na dziwaka - po co ci te lampy - przecież to historia) ? Jest w lampach jakaś "magia", która przyciąga pomimo ich niedoskonałości - myślę że warto te urządzenia zachować - stąd systematycznie robione zapasy - żeby dla moich potrzeb wystarczyło.


Oczywiście jeśli macie jeszcze jakieś propozycje i sugestie - chętnie ich wysłucham - fajnie wrócić do tematu po tylu latach przerwy.

[Thereminator]

Ale dobre triody - to niewątpliwie ECC808, niekoniecznie już przypadkowe egzemplarze ECC83, a już na pewno nie 6H2P.

Zgadzam się w 100%. Duodiody detekcyjne 6H2P (odpowiednik europejskich EAA91) wyjątkowo kiepsko sprawdzają się w roli triod.

[Tomek Janiszewski]

Duodiody detekcyjne 6H2P (odpowiednik europejskich EAA91) wyjątkowo kiepsko sprawdzają się w roli triod.

Chyba jednak zacznę skrupulatnie przestrzegać używania cyrylicy (można ją kraść choćby i z radiomuseum). Tym bardzie wskazane jest używanie polskich liter, inaczej można niechcący zrobić komuś laskę

[Piotr]

EDIT: ten post był odpowiedzią na post napisany do mnie przez Piotra, który jednak Piotr usunął zanim ja wysłałem swojego. No i teraz nie wiadomo o co chodzi..

Przepraszam, usunąłem post w przekonaniu, że nikt na niego nie odpowiedział

Co do tematu, to nie miałem na razie możliwości szczegółowego pomierzenia przedwzmacniacza. Wiem jedynie, że ma niższy poziom szumów od losowego tranzystorowego odpowiednika renomowanej firmy XY, którym dysponowałem do porównania. Transformator pod tym względem czyni cuda.
Bliżej przyglądałem się jedynie kwestii pasma.
Ale jak już wspominałem, szumy przeciętnego poprawnie zaprojektowanego przedwzmacniacza w porównaniu do szumów samej płyty są do pominięcia. Przy mikrofonie to już co innego, tam jest o co walczyć.

A w kwestii żarzenia po prostu nie jestem zwolennikiem stosowania stabilizacji, ponieważ występuje wtedy połączenie małej rezystancji wewnętrznej zasilacza z niewielką rezystancją zimnych grzejników. Za znacznie lepszą uważam stabilizację prądu. Osobiście najczęściej używam prostego filtru CRC, który nie jest aż tak drogi, a przy rozsądnym doborze wartości elementów stabilność napięcia, czy raczej prądu jest zadowalająca. Może w kolejnym przedwzmacniaczu spróbuję stabilizacji napięcia z ograniczeniem prądu, bo akurat zamówiłem serię odpowiednich płytek do takich zasilaczy. Ale o tym w innym wątku