Epiphone Valve jr versterkertje op basis van Grundig 1006WL

[arjans]

Ik wil een nieuw project starten voor komende winter: ik ga een simpele versterker bouwen op basis van de Epiphone Valve Jr, maar dan met zoveel mogelijk spul wat hier nog rondslingert.;)

De basis wordt een Grundig 1006WL radio: Het geheel komt in de kast van de radio, ik gebruik het chassis en, indien mogelijk, de trafo's. Er is ruimte voor 2 x 6" speakers en ik heb hier ook nog een klein reverb veertje liggen, maar ik wil eerst de versterker bouwen zonder reverb.

Ik heb direct al twee vragen:
1: De Grundig heeft een EL41 als eindversterker met een impedantie van 7,2k. Ik wil een EL84 gebruiken, met een impedantie van 5k. Op de radio staat dat ik een extra luidspreker kan aansluiten van 5 ohm, ik ga er maar even van uit dat de speaker die al in de radio zit ook 5 ohm is. Ik heb dus een outputtrafo met primair 7,2k en secundair 5 ohm. Klopt het dat de impedanties van de trafo afhankelijk zijn van de belasting en in verhouding gelijk blijven? En klopt het dan ook dat ik bij gebruik van deze trafo met een EL84 een uitgangsimpedantie krijg van 3,5 ohm? (7200:5 = 5000:3,5) En kan ik dus deze trafo gebruiken voor mijn projectje?

2: Ik wil op de versterker een volumepot en een tonepot maken, zoals bij de oude Fender Tweeds. Uiteindelijk komt er ook een reverb met een potmeter maar in de kast van de radio is ruimte voor twee pots. Volgens de schema's die ik gezien heb wordt voor alle genoemde regelingen een pot van 1M gebruikt. Ik heb gezocht naar concentrische pots van 1M maar die zijn onvindbaar, ik kom niet verder dan 500k. Kan ik ongestraft (in eerste instantie) de volumepot en de toonpot vervangen door één concentrische pot van 500k? Is hier iemand die me kan uitleggen waarom dit wel of niet kan, hoe je uitrekent wat de gevolgen van dit plannetje zijn en welke andere aanpassingen ik eventueel moet doen aan het schema om het geheel werkend te krijgen met 500k pots?


Schema van Epiphone Valve Jr
https://ibb.co/xgMB07B

Toonregeling:
https://ibb.co/5syK4BP

[fredjuh]

Ja en ja. :)

Als je een 500k pot gebruikt ipv een 1M pot, (sowieso betere keuze imho) dan zul je de waardes van de condensatoren die eraan vast zitten moeten verdubbelen. De tijdsconstante van de combinatie weerstand-condensator is gelijk aan t = R x C

Dus als de weerstand halveert moet de capaciteit verdubbelen om dezelfde karakteristiek te behouden.

[Tabula Rasa]

Ik heb een grundig radio gitaarversterketje. Ook met El41 eindbuis. Waarom gebruik je die niet gewoon?


Verzonden vanaf mijn iPhone met Tapatalk

[arjans]

Hieronder het schema en de layout zoals ik het van plan ben te bouwen.

Uitgangspunten:
- Een overzichtelijke layout waarin ik snel componenten kan vervangen. Dus niet drie componenten aan één pootje van een buis oid.
- Ik gebruik de trafo's van de donorradio. De voeding wordt opgebouwd met nieuwe weerstanden en elco's maar volgens het schema van de radio..
- Het versterkerdeel is gebaseerd op de Epihpone Valve jr omdat daar veel info over te vinden is, dat leek me handig bij het zoeken naar fouten en later bij het aanpassen van het geluid.
-


Schema:
https://ibb.co/K5Q7FBghttps://ibb.co/K5Q7FBg

Layout:
https://ibb.co/FVxL8BC


Willen jullie eens kijken naar mijn bedenksels? Ik heb een paar vragen:

- Aan de anode van de EL84 hangt een RC combinatie (R14 + C8 die ik niet begrijp. (Ik begrijp RC combi's zowiezo niet zo goed, geloof ik...) Ik heb het in mijn ontwerp opgenomen omdat in de radio eenzelfde combi zit. Het zal wel frequenties filteren maar is het wel nodig? Ik zie in de schema's van gitaarversterkers nooit zoiets als dit.

- Aarding: In de radio zit een dubbele filterelco (2 x 47uF) met een gemeenschappelijke aarde. In iedere handleiding die ik lees over versterkerbouw staat dat de elco voor de voorversterkerbuis geaard moet worden op hetzelfde punt als de rest van de voorversterker en niet bij de rest van de voeding. In mijn layout heb ik het schema van de radio aangehouden, dus beide elco's geaard bij de voeding. Op deze manier heb ik minder draadbruggen en alle onderdelen van de voeding netjes bij elkaar. Korte lijnen lijkt me belangrijk. Is dit verstandig? Of toch de tweede elco aarden bij de voorversterker?

- Ik heb de weerstand R12 tussen g2 van de EL84 en B2 in de layout gezet tussen de anodeweerstanden van de voorversterkerbuis. De reden is hetzelfde als bij de aarding van de voedingselco's C21 en C22; op deze manier heb ik één punt waar ik B2 kan aansluiten. Lekker kort en overzichtelijk, maar er wordt overal aangeraden om voorversterker en eindversterker uit elkaar te houden. Toch maar R12 op een andere plek en een extra draadje?


Ik kan natuurlijk ook gewoon alles in elkaar solderen en zelf uitvinden wat het beste is maar ik vind het denkwerk van te voren ook errug leuk. Ik hoop dat jullie me willen helpen!

[tmms]

R14 en C8 zou ik weg laten. Van R10 kun je een hoog-af filter maken of een mastervolume.

[cluseau]

- Aan de anode van de EL84 hangt een RC combinatie (R14 + C8 die ik niet begrijp. (Ik begrijp RC combi's zowiezo niet zo goed, geloof ik...) Ik heb het in mijn ontwerp opgenomen omdat in de radio eenzelfde combi zit. Het zal wel frequenties filteren maar is het wel nodig? Ik zie in de schema's van gitaarversterkers nooit zoiets als dit.

- Aarding: In de radio zit een dubbele filterelco (2 x 47uF) met een gemeenschappelijke aarde. In iedere handleiding die ik lees over versterkerbouw staat dat de elco voor de voorversterkerbuis geaard moet worden op hetzelfde punt als de rest van de voorversterker en niet bij de rest van de voeding. In mijn layout heb ik het schema van de radio aangehouden, dus beide elco's geaard bij de voeding. Op deze manier heb ik minder draadbruggen en alle onderdelen van de voeding netjes bij elkaar. Korte lijnen lijkt me belangrijk. Is dit verstandig? Of toch de tweede elco aarden bij de voorversterker?

- Ik heb de weerstand R12 tussen g2 van de EL84 en B2 in de layout gezet tussen de anodeweerstanden van de voorversterkerbuis. De reden is hetzelfde als bij de aarding van de voedingselco's C21 en C22; op deze manier heb ik één punt waar ik B2 kan aansluiten. Lekker kort en overzichtelijk, maar er wordt overal aangeraden om voorversterker en eindversterker uit elkaar te houden. Toch maar R12 op een andere plek en een extra draadje?


Ik kan natuurlijk ook gewoon alles in elkaar solderen en zelf uitvinden wat het beste is maar ik vind het denkwerk van te voren ook errug leuk. Ik hoop dat jullie me willen helpen!

R14+C8 is een hoogaf filter, gewoon weglaten.

Voedingselco gewoon op een punt aarden, je kan immers niet anders en de argumenten zijn per chassis anders. Heb je na de bouw last van brom ga je op zoek naar de oorzaak (ook daar leer je van).


Positie G2 weerstand is geen probleem. Mocht je toch last van feedback hebben kun je overwegen een extra Cap (B3 maken) in te zetten kort bij V1.


Nog even een paar aandachtspuntjes:

1 Niet eerder een EL84 gezien met vijf roosters :dontgeti:


2 Dan de OT. Hier zit een smoorspoel in verwerkt met een bijzondere functie. De fase van de rimpel is tegengesteld aan de fase van de EL84 anodevoeding waardoor de voedingsrimpel zou worden opgeheven zoals dat met een balanstrafo ook gedaan wordt. Voorwaarde is wel dat de stromen even groot zijn en daar zit nu het probleem omdat de spoel normaal de hele ontvanger moet voeden en jij dat deel hebt geamputeerd. Een manier om die ontbrekende load terug te krijgen zou gewoon een externe belasting in de vorm van een dikke weerstand kunnen zijn. Stof tot nadenken?

[arjans]

R14+C8 is een hoogaf filter, gewoon weglaten.

Voedingselco gewoon op een punt aarden, je kan immers niet anders en de argumenten zijn per chassis anders. Heb je na de bouw last van brom ga je op zoek naar de oorzaak (ook daar leer je van).


Positie G2 weerstand is geen probleem. Mocht je toch last van feedback hebben kun je overwegen een extra Cap (B3 maken) in te zetten kort bij V1.


Nog even een paar aandachtspuntjes:

1 Niet eerder een EL84 gezien met vijf roosters :dontgeti:

Oeps! Ik heb er helemaal niet bij nagedacht. Bij het tekenen was me wel opgevallen dat ik kon kiezen uit een aantal plekken om R12 aan te sluiten. Ik zal het t.z.t. aanpassen.


2 Dan de OT. Hier zit een smoorspoel in verwerkt met een bijzondere functie. De fase van de rimpel is tegengesteld aan de fase van de EL84 anodevoeding waardoor de voedingsrimpel zou worden opgeheven zoals dat met een balanstrafo ook gedaan wordt. Voorwaarde is wel dat de stromen even groot zijn en daar zit nu het probleem omdat de spoel normaal de hele ontvanger moet voeden en jij dat deel hebt geamputeerd. Een manier om die ontbrekende load terug te krijgen zou gewoon een externe belasting in de vorm van een dikke weerstand kunnen zijn. Stof tot nadenken?


Even denken:
stel: B1 = 250 V (klopt ongeveer met het schema vd radio. Note to self: bij bouwen ff controleren!)

dan volgens datasheets:
I anode EL84 = 48 mA
I grid 2 EL84 = 5,5 mA
I anodes ECC83 = 2,5 mA

Ik moet dus 48-(5,5 + 2,5) = 40 mA opstoken na de smoorspoel van de voedingstrafo om precies gelijk uit te komen.

Hier voor is een weerstand nodig van:
250 V / 40 mA = 6,25 kohm

Vermogen vd weerstand:

(250 * 250) / 6250 = 10 Watt (!!) En dat zonder veiligheidsmarge.



Klopt het dat die weerstand parallel aan mijn C22 komt?? (Daar staat 210 V ipv 250V, berekening fout?) Of in plaats van R22, of moet ik die 6,25 k optellen bij R22?? (En wat gebeurt er dan met de waarde van B2?)
Ik krijg er mijn vinger nog niet precies achter. (Misschien maar beter ook; 250V... :blast: )

[cluseau]

Klopt het dat die weerstand parallel aan mijn C22 komt?? (Daar staat 210 V ipv 250V, berekening fout?) Of in plaats van R22, of moet ik die 6,25 k optellen bij R22?? (En wat gebeurt er dan met de waarde van B2?)


Nee dat klopt niet, als je de spoel extra wil belasten doe je dat direct aan de spoel. Daar waar "A out" staat.

Dan weten we niks over de wikkelverhouding dus is het niet gezegd dat de balans exact op het punt van gelijkwaardige stroom ligt. De hele ontvanger heeft nooit zoveel stroom getrokken als de eindbuis maar misschien komt het in de buurt. Als je nu eens 1mA per buis rekent en er zitten er een stuk of vijf in dan kom ik nog maar aan 5mA. Neem je het even ruim is het 10mA maar dat is nog geen 40mA. Mogelijk kun je uit gegevens in het schema nog achterhalen wat de te verwachten stroom is door de tweede spoel.

Weet je eenmaal het juiste zo goed als bromvrije punt kun je fijnafregelen met de EL84 door zijn stroom te varieren met een regelbare voeding.

Dit is ook belangrijk voor het magneetveld in de OT tengevolge van de DC stroom wat kernverzadiging kan veroorzaken.

[arjans]

Nee dat klopt niet, als je de spoel extra wil belasten doe je dat direct aan de spoel. Daar waar "A out" staat.

Dan weten we niks over de wikkelverhouding dus is het niet gezegd dat de balans exact op het punt van gelijkwaardige stroom ligt. De hele ontvanger heeft nooit zoveel stroom getrokken als de eindbuis maar misschien komt het in de buurt. Als je nu eens 1mA per buis rekent en er zitten er een stuk of vijf in dan kom ik nog maar aan 5mA. Neem je het even ruim is het 10mA maar dat is nog geen 40mA. Mogelijk kun je uit gegevens in het schema nog achterhalen wat de te verwachten stroom is door de tweede spoel.


O.K. Nog een poging:



Ik heb een schema van de radio:

https://ibb.co/QMkRWK6

De voeding levert 275V/60mA, de eindbuis vraagt 32 mA bij 250 Volt. Als ik alle andere stromen naar de buizen optel kom ik op 25,6 mA, 80% van de 32 mA die naar de anode van EL41 gaat.

Betekent dit dat er met een EL84 (anodestroom 48 mA) 80% van 48 mA, dus ca 38 mA moet lopen door de andere spoel van de OT om een stille voeding te krijgen? Ik verbruik hiervan 5,5 + 2,5 = 8 mA in de rest van de versterker. Dus moet ik 38 - 8 = 30 mA extra 'opstoken'?



Het rekenwerk zou dan worden:

Weerstand: 250 V / 30 mA = 8,3 kohm
Vermogen weerstand: (250 * 250)/8333 = 7,5 Watt.


Totaal zou de voeding dan 48 + 38 = 86 mA moeten leveren....


- Klopt dit rekenwerk?
- Is een vermogen van 7,5 Watt voldoende of moet daar nog een flinke veiligheidsmarge bij opgeteld worden.
- Kan mijn R22 vervangen worden door een weerstand van 8,2 kOhm / 7,5 Watt?
- Wat zullen de gevolgen zijn voor B2?
- Wat is in vredesnaam kernverzadiging??:???:

Een hoop vragen , maar ik heb een beetje het gevoel dat ik er minder van begrijp dan toen ik hiermee begon...

[arjans]

Ik vond nog wat gegevens van de outputtrafo:

https://ibb.co/WPjHk23

Primair: 3300 windingen (naar de anode vd eindbuis) en 150 windingen terug naar de voeding.
Secundair: 82 windingen

Dit lijkt niet op twee spoelen die ongeveer even groot zijn. Wat doe ik verkeerd??

[cluseau]

Kom 3r later op terug, ff werkdruk.

[fredjuh]

Tof dat je de exacte specificatie van de uitgangstrafo hebt gevonden, dat is heel nuttig. Ik heb het idee dat je al best veel begrijpt, dus laat je niet ontmoedigen.

De reden dat je niet mooi uitkomt met die extra spoel die wordt gebruikt om de brom op de heffen is omdat je naar de weerstand voor gelijkstroom kijkt in plaats van de weerstand voor wisselstroom.

Stel je hangt een 8 ohm belasting aan die trafo van je. Je meet nu de DC (gelijkstroom) weerstand door de primaire wikkeling tussen blauw (1) en rood (2). Dan meet je als het goed is 363 Ohm, 96% van de gehele wikkeling die 380 ohm bedraagt.

Ga je nu op diezelfde wikkeling een 1 kHz sinus zetten, dan meet je opeens een 'weerstand' van 13000 Ohm. Deze weerstand voor AC (wisselstroom) noemen we impedantie. Hoe kom ik aan die 13000 Ohm? Je neemt de wikkelverhouding 3300/82, die doe je in het kwadraat en maal de weerstand die aan de secundaire wikkeling hangt. Dus (3300/82)^2 x 8 Ohm.

Waarom dat kwadraat? Omdat zowel de stroom als de spanning worden getransformeerd met de wikkelverhouding. Stel er staat 8 Volt wisselspanning op die weerstand aan de secundaire wikkeling ten gevolge van een signaal aan de primaire kant. Dan loopt er door die weerstand en secundaire wikkeling 1 Ampère aan stroom. In de primaire wikkeling moet er dan
(3300/82) x 8 Volt = 322 Volt
aan wisselspanning staan en door de primaire wikkeling moet
(82/3300) x 1 Ampère = 0,0248 Ampère
aan stroom lopen.

322 Volt / 0,0248 Ampère = 13000 Ohm

Voila.

Met die pentode-buis is er iets soortgelijks aan de hand, maar dan onafhankelijk van de tijd. Dus de impedantie van de anode van de buis is niet gelijk aan simpelweg R= U/I. Anders dan bij de trafo is de impedantie van de anode gelijk voor alle freqenties die we kunnen horen, dus daar hoeven we geen rekening mee te houden.

anodekarakteristiek van een pentode:
http://tdsl.duncanamps.com/dcigna/tubes/sheets/amperex/6bq5-5h.gif

Als je kijkt naar de anodekarakteristiek van een pentode (plate curves) dan zie je dat de lijnen niet recht zijn. De karakteristiek van een gewone weerstand is wel recht. Die kromming zorgt ervoor dat de impedantie niet simpelweg R = U/I is. Wat is de impedantie dan wel?

Z = dU/dI

Oftewel, de helling van de lijn is de impedantie van de anode. Je ziet dat bij lage spanning de impedantie heel laag is. (steile helling) De stroom varieert sterk met de spanning. Bij hoge spanning is de impedantie heel hoog. (vlakke helling) De stroom varieert nauwelijks met de spanning.

Ok, dus de impedantie van de anode van een pentodebuis is veel hoger dan simpelweg R = U/I. (In de omstandigheden waarin hij meestal wordt gebruikt, dus hoge spanning.)

Dat is nuttig, want dat betekent dat als je een stoorsignaal (wisselspanning) vanuit de voeding naar de eindtrap zet, dat dat signaal maar een kleine wisselstroom opwekt in de uitgangstrafo en de anode. Als je de buis zou vervangen door een weerstand met de waarde R = U/I zou het stoorsignaal een veel grotere stroom in de trafo veroorzaken en zou je dus meer brom horen door de speaker.

Stel nu dat de impedantie van de anode 15 kOhm is. En de impedantie van de primaire wikkeling 13 kOhm. Bij elkaar is dat 28 kOhm.

De impedantie van de wikkeling '2-3' is (150/82)^2 * 8 Ohm = 26,8 Ohm. Vrij laag dus. In dit verhaal verwaarloosbaar laag. Hoeven we dus geen rekening mee te houden.

Het doel is nu dat het product van de wisselstroom die wordt veroorzaakt door de storing en het aantal wikkelingen gelijk is. Dus I1*n1 = I2*n2. Dan heft ie in theorie mooi op.

De impedantie die de voeding 'ziet' aan wikkeling 2-3 moet dan gelijk zijn aan 28 kOhm x (150/3300) = 1,27 kOhm. Als je deze weerstand aan een voeding van 250 Volt gaat hangen dan verstookt ie natuurlijk hopeloos veel vermogen dus dat is niet praktisch. Wat we wél kunnen doen, is tussen die weerstand van 1,27 kOhm en de aarde een flinke elco zetten. Die elco heeft voor wisselstroom een impedantie van praktisch nul, maar houdt wel gelijkstroom tegen. We heffen dus de brom op zonder veel vermogen te verstoken!! Dan is natuurlijk mega handig.

Als we vanaf deze elco nu de rest van het circuit gaan voeden ontstaat er een gunstig effect. Door de wikkeling 2-3 gaat niet alleen wisselstroom lopen, maar ook gelijkstroom. Deze gelijkstroom vermindert de magnetisering van de ijzerkern in de trafo die wordt veroorzaakt door de ruststroom in de eindbuis. Dat heeft een positief effect op de weergave van de bas.

Dit was met het epistel wel. Geen makkelijke stof. Ik hoop dat jullie er iets mee kunnen

Groetjes,

Fred

[arjans]

Ik heb het idee dat je al best veel begrijpt,



:seriousf::seriousf::seriousf::seriousf::seriousf:

[arjans]

Ik moet hier echt even op studeren hoor, jeemig!



Een paar dingen vallen me wel direct op:

- Ik gebruik twee speakers van 8 Ohm parallel, de belasting vd secundaire kant wordt dus 4 Ohm. Dus de impedantie van de wikkeling wordt 6,5 kOhm?


- Je zegt: 'Stel de impedantie van de anode is 15 kOhm'. De impedantie van een EL84 is toch 5,2 kOhm?



Niet dat ik je verhaal al helemaal begrijp maar als ik je berekeningen volg kom ik dan op het volgende:

(6,5 kOhm + 5,2 kOhm) x (150/3300) = 532 Ohm. Klinkt dat logisch?



Ik ga studeren!

[fredjuh]

- Ik gebruik twee speakers van 8 Ohm parallel, de belasting vd secundaire kant wordt dus 4 Ohm. Dus de impedantie van de wikkeling wordt 6,5 kOhm?


Klopt. Die 6,5 kOhm past gelukkig ook veel beter bij een single-ended EL84 op 260 Volt.


- Je zegt: 'Stel de impedantie van de anode is 15 kOhm'. De impedantie van een EL84 is toch 5,2 kOhm?

Nope. Maar die 5,2 kOhm heeft wel iets met de EL84 te maken. De meest gebruikelijke manier om een EL84 in te zetten is als single-ended eindtrap met 250 V op de anode en een ruststroom van 48 mA. Onder die condities blijkt het ideaal om een belasting van 5,2 kOhm aan de anode te hangen. Dan heb je het beste compromis tussen weinig vervorming en veel (uitgangs)vermogen.

Ik heb het even opgezocht, de impedantie van een EL84-anode is onder bovengenoemde condities (250 V, 48 mA) maar liefst 38 kOhm. Veel hoger dus dan R = U/I = 250 / 0,048 = 5,2 kOhm. Dat die 5,2 kOhm hier weer terug komt is niet geheel toevallig maar die twee parameters met de waarde 5,2 kOhm zijn niet dezelfde!

De berekening voor die weerstand die aan het gele draadje van de trafo hangt wordt dan:

(6,5 kOhm + 38 kOhm) x (150/3300) = 2kOhm

Oftewel, precies dezelfde waarde als in het schema.

Je kunt dus gewoon de voeding en eindtrap hetzelfde doen als is de originele radio. Het enige wat je moet veranderen als je de EL41 vervangt door een EL84 is de kathodeweerstand van de EL84. Die moet tussen de 100 en 180 Ohm liggen. Als je vaak hard speelt en je het niet erg vindt om je buis wat vaker te vervangen kun je richting de 100 Ohm. Als je wilt dat de buis lang mee gaat en je speelt niet vaak hard, ga dan richting 180 Ohm. Controleer wel altijd of de totale stroom die uit de voeding komt onder de 60 mA blijft. Anders stook je de voedingstrafo op.

Laat je vooral niet teveel afleiden door de theorie, dat kan altijd nog. Ga vooral lekker bouwen.

[arjans]

Dat is toch ook wat! Flinke berekeningen en een hoop denkwerk om uiteindelijk te concluderen dat er niets aangepast hoeft te worden! Ik vind het bijna jammer... :) Wel mooi om nu te weten hoe de voeding écht in elkaar zit.

Ik was van plan om met een cathodeweerstand van 150 ohm te beginnen en dan te meten wat het resultaat wordt, dus dat kump wel goed.


De voeding is klaar, nu inbouwen in het chassis en de schakelaar en de connector voor de voedingskabel monteren.

Dank voor jullie hulp zover!