EL34 / EF86 SET [Tillbaka]
En enkel
rörförstärkare är faktiskt ganska enkelt att
bygga sig. Och det behöver inte bli så dyrt om vi
håller oss till "normala" rör och enkla
transformatorer...
Om vi börjar med att dela upp en
förstärkare i fyra delar, som följer:
Låda:
Givetvis skall vi bygga in allt i en låda: Ganska
självklart eller hur :-) Vad vi bör tänka på
då är att lådan skall vara snygg, att den inte skall
var brandfarlig och ömtrålig, samt - sist men inte minst -
att den skall skydda oss från elektrisiteten som finns på
insidan (för den är dödlig då
den är avsevärt över 100V och
strömförsörjningen har stor energireserv). Då
det sista är viktigast väljer vi att arbeta med trä,
spånplatta el.likn. och löser detta med brandfaligheten
genom att göra den "luftig" runt de detaljer som blir varma
(vilket väl närmast är rören och ev.
effekmotstånd). [Tillbaka]
Vi bör tänka på att det behövs endel plats; för såväl själva lödningen och sladdarna, som för transformatorerna (en till strömförsörjning och två till slutrören) då dessa helst skall monteras så att deras magnetfält inte påverkar varandra onödigtvis. Allt detta - jämte själva utförandet - underlättas om vi tänker oss förstärkaren som uppbyggs av "moduler" bestående av: Strömförsörjning; Signalhantering; samt in-/utgångar och ev. väljare / volympotentiometer etc. Gör vi så kan vi färdigställa dessa "moduler" först, och sedan "pussla ihop" dem på ett snyggt sätt. Tilläggas bör väl att de rör och tranformatorer vi valt inte är de snyggaste man kan tänka sig, så vi lägger krutet på lådan ;-) [Tillbaka]
Strömförsörjning:
Strömförsörjningen skall ge oss ungefär 300V och
minst 130mA (kontinuerligt) till slutrören, och ungefär
300V och 6mA till drivrören. Och all strömmen skall vara
mycket väl friltrerad från spänningsrippel,
framförallt strömmen till drivrören som inte bör
"rippla" många mV.
Det är också viktigt att strömmen till slutrören
är "styv" så att slutröret inte "skjuter tillbaka"
spänningsökningar genom utgångstransformatorn
(därför kan vi använda en "stoppdiod") eller att
spänningen sjunker om utgångstransformatorn inte lyckas
transformera hela spänningsfallet som en strömökning
innebär. Om vi inte lyckas med dessa två saker så
kommer det nog inte låta så bra :-)
När det gäller hur strömförsörjningen skall
utformas beror det lite på vad vi använder för
transformator, men den skall lämna runt 330V/140mA efter
likriktning och 6,3V/4A till glödströmmen (12V och 2A
går också, men inte fullt så bra). Vi kan
använda en 400V/220V/60VA trafo (dock inta spartransformatorer
tack!) - vilka är ganska vanliga i "lumpbodar" - men måste
då bränna upp väldigt mycket ström i
effektmotstånd (och då också en 220V/12V/50VA till
glödströmmen). Är det så att man funderar
på att köpa en ny transformator så kan man prova
lite olika utföranden i ett jättebra program som finns
för nerladdning på "DuncanAmps". Mycket praktiskt om man vill försöka sig
på en rörlikriktare (kräver oftast 5V
glödström) och efterföljande drossel, istället
för den diodlikriktare och kondensator vi beskriver här.
Det är också mycket praktiskt att beräkna
motstånd, konsensatore och drosslar med, samt kolla
ungefär hur mycket rippel man kan förvänta sig: Skulle
rekommendera envar att "provköra" sin
strömförsörjning i programet innan det
färdigställs (och har du en Mac så gå hem till
en peze-polare). [Tillbaka]
Men vi kan väl titta lite på
"min" strömförsörjning och beskriva principen lite
generellt:
Denna utgår från en trafo på 360V/ca250mA och
12V/4A på sekundärsidan (som jag givetvis "hade liggande")
och allt utgick från denna. Jag började med att likrikta
det hela och matar en första kondensator(33myF) via ett litet
motstånd (270ohm/14W) för att undvika alltför stort
rippel på kondensatorn (de tål inte det så bra).
Efter denna kondensator så delas försörjning till
slut- och drivrör upp. Strömmen till drivrören kan
filtreras med stora motstånd (6k8 ohm) och små
kondensatorer (33myF) eftersom strömmarna är små.
Efter filtrering hade jag ca: 300V och ett rippel på
någon tiondels volt. Strömmen till slutrören
måste ju givetvis filtreras via mindre motstånd
(270ohm/5W, större ström) och avslutas med två
paralellkopplade kondensatorer om 330myF styck (för att få
en "stabil" strömförsörjning innan
utgångstransformatorn, men en drossel är också en
bra "energireserv"). Efter denna filtrering så låg
spänningen på 310V och ripplet på några
tiondels volt, samt att en extremt lågfrekvent
förändring av rörens strömgenomsläpp (ung.
2Hz) endast droppade någon volt. Vill man så kan man
lägga in en "stoppdiod" mellan denna kondensator och
utgångstransformatorn, något som jag dock ej provat
ännu men som är "all the rave" i Japan. [Tillbaka]
I strömförsörjingen ser vi
också en säkring (glöm inte den! och det skall vara
en på trafons primärsida också!) och ett
VDR-motstånd; detta sista för att strömen stiger en
hel del innan rören börjat leda ström (innan
glödströmmen hettat upp katoden tillräckligt) och
spänningen då steg uppåt 500V (blir så med
motståndsfiltrering och om man inte startar
glödströmmen ung.1min innan spänningen till
rören) och VDR motståndet börjar leda ström i
jord vid ca: 420V så att kondensatorerna sparas en smula ;-)
[Skulle du använda en 400V/220V trafo så är det bara
att öka värdet (och wattalet) på några
motstånd (enl Udrop=I*R och P=I^2*R), och köpa
kondensatorer som tål ung. 50V till; och glöm inte
VDR-motståndet.] Tyvärr så gav min transformator
12.6V/2A) för glödström (får lägga
rören i serie enl. schema), men det har funkat fint och det
hörs inget nätbrum ens med effektiva högtalare (annars
var jag orolig för brum EF86:orna), men 6,3V/4A och
partalellkoppling av alla rören är nog att föredra om
det faller sig så.
Men som sagt: Allt beror lite på vad vi har för grejjor
att använda :-) Men då det finns ett då lysande
program som det på "DuncanAmps" så är det "en skitsak" att simulera
så att allt borde bli hur bra som helst. [Tillbaka]
Signalhantering:
Så över till det som man först tänker på
när det gäller att bygga en förstärkare, men som
egentligen är den enkla biten ;-) Vi väljer att
använda rören EF86 och EL34 då dessa är
erkännt bra och finns nytillverkade att köpa om man inte
har några liggandes. Valet av EF86 beror på att det
är förhållandevis brusfritt och ger en kraftig
förstärkning samtidigt som distoritionen är låg;
den lokala motkoppling som finns på röret är för
att sänka utgångsimpendansen och inte för att minska
distoritionen. Om någon vill experimentera så borde
EF86:orna gå att triodkoppla om man höjer
matningsspänningen något, men det blir nog lite
"snålt" med signal för att driva EL34:orna
(reaktanskänsligt). Att välja ECC83 eller ECC88 är ju
möjligt, men de är inte så "tysta" och blir lite
krångligare eftersom de bör kopplas som "två
rör i serie" och således ger nästan dubbla
mängden lödning och komponenter. Valet av EL34 beror
på att det är ett "musikaliskt", tåligt och
(förhållandevis) effektstarkt rör som är ett av
de vanligaste. Det borde dock gå att byta ut EL34:an mot 6L6
eller 6550 om man ändrar biasen och utgångsanpassningen
(och glödströmmen). Som synes av schemat är
slutrören triodkopplade - med en Hammond 125 går det
också koppla 50% UL :-) - vilket ger en större
basauktoritet och trevligare distorition än om de pentodkopplats
(p.g.a. bättre dämpfaktor) på bekostnad av lägre
effekt (ung 3W mot ca. 8W, och UL ligger någonstans mitt
emellan). Den som tror att 3W inte är nog bör nog
tänka om... :-) [Eller köpa högtalare med en
effektivitet över 89bB/Wm. Spana in denna länk för
TQWT
med FE103:or :-) ] [Tillbaka]
Om vi börjar bakifrån så
har vi utgångstransformatorer, vilket i princip är
anpassning av rörets anodimpendans till högtalarens. Vi kan
väl anta att 4 och 8ohm är de högtalarlaster som
förekommer, och EL34 kopplad som triod vill ha ungefär 2k
á 2k5ohm som belastning; transformatorn skall således ha
en omsättning på ung. 1: 23 vid 4ohm. Vi skall också
tänka på att vi har runt 65mA i tomgångsström i
rören (avsevärt mer om man pentodkopplar med 300V på
skärmgallret), och då måste transformatorn vara
gjord med sk. luftgap. I övrigt så är hög
induktans och låg kapacitans bra. När det gäller
denna typ av trafos så finns det mängder av mer eller
mindre bra att välja på i alla de prisklasser. Jag har
här valt en universal utgångstransformator ur Hammonds
sortiment - serie 125 modell D eller E - då vi vill ha en
billig trafo; och gärna en "universal" som vi kan använda
för fortsatta experimentbyggen. Vill man ha en bättre trafo
så finns det hos Hammond, men också hos Lunddal m.fl; och
Elfa har ännu så länge Tango U-808 som är ett
bra men dyrt val.
Transformatorn ansluts med en primärända till
strömförsörjningen och den andra till
lödanslutningen för anoden på rörsockeln.
Sekundärsidan ansluter vi till högtalaruttagen (vid
univeraltransformator så kopplar vi till rätt lindning/-ar
på sekundärsidan), och om vi vill så ansluter vi ena
terminalen till förstärkarens interna jord (detta är
inte nödvändigt, men om det görs skall det göras
lika på båda kanalerna). Har transformatorn en "CT"
på primären - som Hammond 125:an har - så avisolerar
man denna väl (vi har 100-500V här) eller ansluter den till
en 50% UL koppling enligt nedan. [Tillbaka]
Nästa steg är kopplingen runt slutröret, och då
är en bild på sockelanslutningen trevlig så att man
hittar rätt bland de åtta lödanslutningarna. Vi har
anslutit anoden, och skall koppla in de övriga av rörets
element. Vi börjar "nerifrån" med katoden. Denna ansluter
vi så att vi får så kallad "auto-bias" - d.v.s.
över en resistor på 330ohm/2W för att får ett
spänningsfall för likströmen, men avkopplad med en
parallell kondensator för att slippa spänningsfall för
signalströmmen - på ca 20V. Den andra sidan på
resistorn och kondensatorn ansluts till jord på ett och samma
ställe som vi ansluter all övrig signaljord. Kondensatorn
bör vara på min. 220myF men gärna större
för att slippa låg förstärkning vid låga
frekvenser, men får inte ha alltför hög impedans
då detta minskar förstärkningen vid höga
frekvenser. [Det går också att ordna "bias" med
transformator, spänningsdelare m.m. men det är föga
att vinna på det vid klassA drift som vi har här.] Sedan
skall vi ansluta bromgallret till katoden (that´s it).
Vi skall också koppla in ett motstånd på mellan
470kohm och 680kohm mellan signalgallret och jorden så att vi
får en stadig "bias" (och detta väljes absolut inte
för högt då röret då inte blir stabilt
under extrema förhållanden ). Vi skall senare på
detta galler ansluta kondensatorn som vi avkopplar mot
drivrörets anod vilket ger oss signalen som driver
slutröret. Jag har valt att lägga ett motstånd
på 820ohm i serie med denna kondensatorn för att
ytterligare bättra på stabiliteten sk. "grid stopper"
(troligen inte nödvändigt, men rekommenderat).
Slutligen har vi att koppla in skärmgallrett, vilket vi i
triodkoppling ansluter till anoden (med eller utan ett motstånd
på ung. 100ohm/2W; jag har valt utan för att får
"ren" triodkoppling men det är legio att ansluta via ett
motstånd). Skall vi koppla UL (ultralinjärt) så
ansluter vi skärmgallret till en "tapp" på transformatorn
som idealiskt ligger på 43% av anodlindningen (gäller
EL34, andra rör har andra %-värden). Om vi använder en
Hammond 125:a så kan vi använda den "CT" som finns
för att få 50% UL (vilket inte är idealt, men
tillräckligt nära 43%). Man kan - om man inte rör den
vid påslagen förstärkare - koppla in en
strömställare så att skärmgallret antingen
är anslutet till anoden eller till "UL-tappen": Men rör
inte denna med nätströmmen påslagen! Man får
då lite större flexibilitet och kan välja bra ljud
(triod) eller effekt (UL) allt efter omständigheterna. [Vill man
pentodkoppla skall skärmgallre anslutas direkt till
strömförsörjningen via ett motstånd och
avkopplas väl, så som på drivröret. Men
röret får helt andra data vid pentodkoppling så
då stämmer inte "bias", tomgångsströmm
m.m.]
Vi skall också ansluta glödströmmen till vår
6.3V källa (vi lägger alla rör parallellt). Vi
bör också ansluta en liten tåt mellan ena sidan
på trafon och vår jordpunkt; och har vi 12.6V källa
så lägger vi två (likadana givetvis!) rör i
serie och ansluter mitt emellan till jordpunkten (se schema
ovan). [Tillbaka]
Vi skall också koppla in
drivröret till vilket vi valt ett pentodkopplat EF86 då
detta ger en hög - för småsignalrör -
tommgångsström och ett lågt brus. Vi kopplar detta
rör via ett motstånd på 220kohm till
strömförsörjningen. På så sätt
utvinner vi en spänningsvariation mellan röret och
motståndet då rörets strömförbrukning
varierar med dess insignal emedan motståndet ger ett
spänningsfall i takt med strömvariationen: och denna
spänningsvariation ansluter vi via en högkvalitativ
kondensator på ung. 0.22myF/400V till signalgallret på
slutröret. [Att undvika denna kondensator är
krångligt!]
Vidare skall skärmgallret anslutas till
spänningskällan via ett motstånd på 1Mohm/2W
och avkopplas väl med en kondensator på ung. 22myF/400V
till jordpunkten (om inte katoden är avkopplad skall denna
kondensator anslutas till katoden). Vi skall också ansluta
katoden till jord, och väljer även här "autobias" med
hjälp av ett motstånd på 2k2ohm och en kondensator
på ung. 33myF parallellkopplade mellan katod och jordpunkt.
Vi skall också ansluta signalgallret till jordpunkten, och
detta får (enl.rördata) ske med ett motstånd
på max 1Mohm, men vi väljer 100kohm av den anledning att
vi valt att ha återkoppling över detta rör och
för att vi skall få en jämn ingångsimpedans
för anslutna CD-spelare, RIIA förstärkare m.m oavsett
hur vår volymkontroll står. Volymkontrollen väljes
till 100k/log (tvågang med en gang till var kanal).
Återkopplingen väljs till ung.5% och åstadkomms med
ett motstånd på 680kohm och en kondensator på ung.
0.1myF/400V mellan anod och signalgaller.Detta ger oss den
spänningsförstärkning på ung. 20 ggr som vi vill
ha till slutröret.
Ett alternativ sätt att koppla in EF86:an är att koppla den som Triod - d.v.s. på samma sätt som EL34:an. Detta ger ett - i mitt tycke - bättre ljud, men en något lägre förstärkning. Men står man ut med ytterliga något lägre uteffekt så är detta att föredra. (Jag har ännu inte stött på högtalare som krävt volymkontrollen över klockan 12 i måttligt stora rum.) Då EF86:an triodkopplad har en lägre inre resistans, och en lägre anodlast, så får vi även i detta utförande an ganska bra "drivbarhet" för slutröret.
Vi har nu bara en anodlast på 100kohm och en förbindning
av anod skärmgallr att koppla in, förutom katoden som
kopplas in precis som förut med samma komponenter. Vi kan
även ta bort anslutningen mellan signalgallret och jorden
då erfoderlig "gallerläcka" finns i volymkontrollen
(100kohm). Vi skall ju även - givetvis - hoppa över
spänningsmatningen till skärmgallret då detta
får försörjningen via anoden. På samma
sätt så skall inte komponenterna till återkopplingen
användas, men givetvis skall bromsgallret anslutas till katoden
precis som förut.
Kopplat på detta sätt så erhålles ett
trevligare ljud med mindre distorition för höga frekvenser,
men eftersom komponentvalet är ganska likt så kan man
enkelt prova att bygga "fram och tillbaka" mellan alternativen
för att bestämma på egen hand.
Glödströmmen ansluts på samma sätt som för
slutrören. [Tillbaka]
In och Utgångar:
Vi skall väl få in och ut
ljudet ur förstärkaren, och om det inte är uppenbart
kommer det att beskrivas kort. Vi börjar med att "fixa dit"
några. RCA-kontakter på baksidan, och förbinder
dessa till en ingångsväljare - 2-polig
strömställare med ett antal lägen (minst två om
det skall kallas ingångsväljare) - av god kvalite, och med
en - helst skärmad - kabel av god kvailtet. Vi kan använda
skärmen som förbindelse mellan skärmen i RCA-kontakten
och vår jordpunkt, och låta ledaren gå från
RCA-kontakten, via ingångsväljaren, till volympoten. Har
vi lång väg mellan volympoten och drivröret så
väljer vi skärmad kabel även här. [Skärmade
kablar har ju förvisso ganska stor kapacitans vilket inte
är bra, men gör att vi slipper störningar och koppling
mellan olika ledare vilket är ändå värre.]
Hur vi ansluter utgångstransformatorn har väl beskrivits
ovan. Vad man kan fundera på är vad man skall ha för
kontakter, me nsk. paneluttag (för "bananpluggar") brukar
fungera bra: Enda nackdelen är att det är lite svårt
att kortsluta dessa utan just "banankontakter" vilket man måste
om man inte har högtalare inkopplade för en
rörförstärkare med trafo får aldrig gå
utan belastning mellan '+' och '-' anslutningen för
högtalare (d.v.s. tvärt emot en
"grusförstärkare"). Vi kan väl även tänka
efter så att vi får jordning - om vi skall ha det -
på högtalarterminalerna på '-' på båda
kanalerna. Vi slänger väl även dit '+' för
såväl 4½ som 8½ d ådet kan vara fandligt i
långa loppet. [På Hammond 125 motsvarar detta halva
sekundären till 4½ (1-5), och hela till 8½ (1-6) där (1)
är '-'.] [Tillbaka]
Länkar:
Länkar till lite bra ställen på "webben"
angående det som skrivits ovan.
Där finns det "webbens"
bästa sökmotor för rördata med
länkar, | |
En av de bättre rörtillverkarna numera, och med bra dokumentation. | |
Gott och tillgängligt sortiment av billig transformatorer. | |
Bra men något dyrare transformatorer | |
RE i Sverige kan leverera ett stort sortiment av rör och transformatorer, även om det kan ta lite tid :-) | |
Har ett gott sortiment av rör
och socklar för snabb leverans. |