6DT6 Phasendrehstufe

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Dual Control Pentode Phase Splitter (6DT6)

Richtig glücklich bin ich darüber, dass aus den USA Dual Control Pentodes mit suppressor Control, also Doppelsteuerpentoden mit Bremsgittersteuerung kommen. Die Bermsgittersteuerung ist bei solchen Röhren definiert und das macht eine Schaltung leicht reproduzierbar. In den USA kann man diverse Typen sehr preiswert bekommen. Ich habe die 6DT6 hier, die ich in der folgenden Versuchsschaltung verwendet habe. Weitere Röhren, die in Frage kommen sind 6GY6,6HZ6,6AS6,6888,7AK7,6BV11,6DB6. Wer weitere kennt, möge mir dies bitte mitteilen.

Im Gegensatz zur EF80 ist die Bremsgittersteilheit der 6DT6 wesentlich höher. Man erzielt eine höhere Verstärkungsziffer in der Phasenumkehrstufe und der Bedarf an Bremsgittervorspannung ist viel niedriger. Diese Röhren sind so aufgebaut, dass Steuer- und Bremsgitter mit der gleichen Vorspannung betrieben werden können. Jedoch reicht auch hier der Katodenwiderstand allein nicht aus um eine exakt symmetrische Signalstromverteilung zu erreichen. Man braucht entweder eine Paraphase über das Steuergitter und/oder eine Stromquelle die der Einfachheit halber durch einen gleichspannungsbeaufschlagten Widerstand, den Long Tail Widerstand, ersetzt wird. Im Applikationsbeispiel mit einfacher +Ub Spannungsversorgung geht der Spannungsabfall am Long Tail Widerstand auf Kosten der Betriebsspannung. Man kann ihn also nicht beliebig hochohmig auslegen. Ich habe es bei dieser Schaltung mal so gemacht wie beim Long Tailed Pair eigentlich üblich nämlich den Symmetriefehler, infolge des unzulänglichen Stromquellenersatzes, durch etwas unterschiedliche Arbeitswiderstände ausgeglichen. So kann die Korrekturparahase, aus dem vorhergehenden Blog, entfallen. Das ermöglicht eine leichte Einspeisung der Gegenkopplung → GG.

Der folgende Dimensionierungsvorschalg gilt für eine EL84 Endstufe mit 6DT6 Treiber:
Ub=250VDC

Rk=2K2Ω
RLT=18KΩ
RGG=82Ω oder 0Ω ohne Gegenkopplung
Ra=100KΩ
Rg2=120KΩ
Rg3=470KΩ
Rg1=470KΩ

Cg3=33nF
Cg1=33nF
Cin=47pF

Messwerte:
ri Generator 22KΩ
Bertrag der Spannungsverstärkung etwa 20dB
Ub=250VDC
Uk=27VDC
Ua=223VDC 207VDC
ug2=127VDC 142VDC
Urk=3VDC

Quellwiderstand an den Ausgängen ca. 60KΩ

Cin ist nötig, weil sowohl die Anode als auch das Schirmgitter kapazitiv auf das Bremsgitter koppeln. Bei gleicher Koppelkapazität wäre dann die Eingangskapazität theoretisch 0. Da ist auch nichts gegen einzuwenden, solange nicht das Signal an der Anode herunterbelastet wird. Dann überwiegt die Kopplung zum g2 was zur Selbsterregung führt. Cin ist so ausgelegt, dass bei Kurzschluss der Anode die Schwingbedingung nicht erfüllt wird indem er mit den Koppelkapazitäten einen kapazitiven Teiler bildet. Damit arbeitet die Schaltung unter allen Bedingungen stabil.

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g3 driven pentode phase splitter

In dieser Phasendrehstufe wird das g3 einer Pentode als Steuergitter, die Anode als invertierender Ausgang und das g2 als nicht invertierender Ausgang verwendet. Der Katodenstrom der sich durch den Spannungsabfall am Katodenwiderstand einstellt wird vom g3, der Ansteuerung entsprechend, auf g2 und Anode verteilt.

Damit die Verteilungssteuerung abgleichfrei ein möglichst symmetrisches Ausgangssignal erzeugt, müssen die Arbeitswiderstände den gleichen Wert haben und der Katodenstrom soll möglichst konstant sein. In der Praxis genügt dabei die Gleichspannungsbeaufschlagung für das erforderliche g3 Potential um den Katodenwiderstand ausreichend vorzuspannen ( Long Tail Widerstand). Den Rest erledigt dann eine Paraphase zum g1. Dazu später mehr.

Als praktisches Beispiel möchte ich Euch eine EL84 Combo vorstellen. Die Pentode EF80 arbeitet hier als Phasendrehstufe mit Verteilungssteuerung und steuert über Koppelkondensatoren die in Gegentakt UL Schaltung arbeitenden EL84. Die Schaltung besitzt keine 'Über Alles Gegenkopplung' weil diese Verzerrungen im Aussteuerbereich mindern und ein hartes Clippen an der Aussteuerungsgrenze bewirken würde.

Für die Phasendrehstufe sollen bei diesen Gitarrenamp die Verzerrungen bei geringer Aussteuerung kleiner sein als die Verzerrungen der Endstufe. Da sich Klirrfaktoren geometrisch addieren sind die Anforderungen dabei nicht hoch. Bevor der Gitterstrom der Endröhren einsetzt, sollte sie hörbar anfangen zu verzerren. Nicht hart begrenzen wie Long Tailed Pair Phasendrehstufen. Sie sollte dann nicht in der Lage sein viel mehr Signalspannung bereit zu stellen als nötig um den Blocking Effekt zu vermeiden. Damit einher geht, dass die Signalspannung weit vor dem Gitterstromeinsatz des Phasendrehers von diesem Begrenzt werden soll. Diese Eigenschaften werden im Ausführungsbeispiel verwirklicht.

Der Widerstand R4 muss individuell für die verwendete Röhre ausgeprüft werden. Diese Einstellung ist dann langzeitstabiel. Die im Bild angegebenen Messwerte sind Richtwerte. Durch entsprechende Einstellung von P1 und P4 lässt sich die zweite Triodenstufe unverzerrt (clean) oder verzerrt, je nach gewünschtem Sound, betreiben. Für unverzerrten Betrieb wird P4 aufgedreht und über P1 die Lautstärke eingestellt. So kann auch die Endstufe in die Verzerrung gefahren werden. Dreht man dagegen P4 zu, so kann man mit P1 die Triodenverzerrung stufenlos justieren und mit P4 die Lautstärke einstellen. Mit P2 und P3 kann man die Bässe und die Höhen abschwächen oder verstärken.

Hier, neue Applikationen mit amerikanischen Doppelsteuer Pentoden. click here for new phase splitter applications using american dual control pentodes with suppressor control. 29.März 2010

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