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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Röhrenkennlinie ausmessen


Autor: Wolf (Gast)
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hallo röhrenbastler,

noch mal ganz kurz zum thema
Beitrag "Re: Gitarrenverzerrer mit 12SH1L"

wenn ich feststellen will, ob sich eine ECC83-Triode oder eine 12SH1L 
(in triodenschaltung) besser für besagtes 
niedervolt-gitarrenverzerrerprojekt eignet, wäre es doch sicher von 
vorteil, von beiden röhrentypen die entsprechende kennlinie in besagtem 
spannungsbereich (Ua=30V) zu vergleichen!?!

wenn ich das richtig sehen, müsste man zur kennlinienaufnahme mehrere 
bekannte gleichspannungen aufs gitter geben und ausmessen, welcher strom 
dabei durch den anodenwiderstand fließt. alles ins 
strom-spannungs-diagramm einpinseln und die punkte verbinden, fertig 
sind die I-U-kennlinien, oder?

welche größe sollte denn der anodenwiderstand dabei ungefähr haben? 
100k? und sollte eventuell noch ein kleiner kathodenwiderstand eingefügt 
werden?

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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http://www.elexs.de/khtest.pdf

Das ist ein Pdf wo jemand allerlei röhren auf ihre brauchbarkeit bei 
geringen Spannungen untersucht hat

Autor: Wolf (Gast)
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Hauke Radtki schrieb:
> Das ist ein Pdf wo jemand allerlei röhren auf ihre brauchbarkeit bei
> geringen Spannungen untersucht hat

Danke für die Info!!! :-)

Was mag Herr Kainka in seiner Tabelle wohl mit Rv meinen?

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Wolf schrieb:
> Was mag Herr Kainka in seiner Tabelle wohl mit Rv meinen?


"Die Heizspannung wurde jeweils über einen Vorwiderstand aus der 12V 
Betriebsspannung erzeugt, Röhren mit 12,6V Heizung wurden ohne 
Vorwiderstand an 12V betrieben."

Autor: Wolf (Gast)
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Manfred von Antenne schrieb:
> Die Heizspannung wurde jeweils über einen Vorwiderstand aus der 12V
> Betriebsspannung erzeugt
ach so!

noch mal eine frage:

wenn ich jetzt die messwerte für eine röhrenkennlinie extrahiere, mit 
welchem programm kann man die am besten graphisch darstellen (späteres 
ausdrucken eingeschlossen)?

(mit excel kenne ich mich quasi gar nicht aus und habe es auch nicht 
installiert...)

Autor: oszi40 (Gast)
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Kennlinie auf Millimeterpapier malen oder statt Excel die Freeeware Open 
Office benutzen (in Tabelle eintagen und dann Grafik wählen).

http://de.wikipedia.org/wiki/ECC83
allgemein Röhren http://www.jogis-roehrenbude.de/
http://www.chip.de/downloads/OpenOffice_13004346.html

Autor: Wolf (Gast)
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danke für die links!

millimeterpapier wollte ich grade vermeiden...

habe mir zum ausmessen der IU-kennlinie folgende schaltung überlegt:
s.anhang

mit V1 wird die per poti eingestellte eingangsspannung am steuergitter 
ausgemessen und mit V2 über den spannungsabfall am anodenwiderstand der 
Strom bestimmt...

müsste doch gehen, oder!?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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oder man nimmt gleich ein Strommeßgerät im Anodenkreis...

Autor: Wolf (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> oder man nimmt gleich ein Strommeßgerät im Anodenkreis...
V-meter an Ra passt schon ;)

Autor: Olaf (Gast)
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> millimeterpapier wollte ich grade vermeiden...

Dann nimm weder Excel noch Openoffice. Gewohn dir den Unsinn garnicht 
erst an! Nimm lieber ein Matheprogramm. (Octave, Maxima, Maple, usw...) 
Das ist zwar nur fuer die Darstellung einer Kurve etwas uebertrieben, 
aber der Aufwand macht sich irgendwann bezahlt. Oder nimm gnuplot.

Olaf

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Wolf schrieb:

>wenn ich jetzt die messwerte für eine röhrenkennlinie extrahiere,
>mit welchem programm kann man die am besten graphisch darstellen
>(späteres ausdrucken eingeschlossen)?

Wieso eigentlich mußt du die Röhre selbst ausmessen, und nimmst kein 
Datenblatt mit Kennlinien drin?

Ich meine auch schon gesehen zu haben, daß die Elektroniksimulatoren 
(LTspice, PSPICE) Röhren beherrschen. Habe mich aber nicht weiter damit 
beschäftigt. Mit dem Programm kann man jedenfalls wunderbar 
Kennlinienscharen darstellen, und, wenn man möchte, auch drucken.

Es wäre dann nur die Frage, ob es die entsprechende Röhre als 
Simulationsparametersatz fertig gibt, und inwieweit man mit diesen Tools 
selbst ein Bauteil mit Simulationsparametern erstellen kann.

Autor: Wolf (Gast)
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so, hab jetzt mal auf die schnelle die kennlinien für die besagte röhren 
aufgenommen, s. anhang

12SH1L in blau und ECC83 in magenta, Ra = 100K, Ua = 30V

jetzt weiß ich nur nicht so recht, wie ich das ergebnis in bezug auf die 
fragestellung interpretieren soll (welche röhre eignet sich besser für 
einen gitarrenverzerrer bei Ua von 30V?).

die ECC83 besitzt eine wesentlich größere steilheit, also müsste sie auf 
jeden fall schneller übersteuert sein!?!

was meint ihr dazu?
welche der beiden röhren ist als Niedervoltröhre besser geeignet?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Nimmt man zur Kennlinienaufnahme nicht den Anodenwiderstand raus, und 
legt die Anode direkt an 30V? Keine Panik sterben wird die Röhre damit 
nicht, und bei 30V erst recht nicht. Zumindest die ECC83, die andere 
kenne ich nicht.

Autor: Wolf (Gast)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Nimmt man zur Kennlinienaufnahme nicht den Anodenwiderstand raus

was will man denn dann messen, konstante 30V?

man könnte allenfalls den Ra durch eine konstantstromquelle ersetzen und 
den spannungsabfall über die röhre messen.

Autor: erwieder (Gast)
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wolf schrieb:
>die ECC83 besitzt eine wesentlich größere steilheit, also müsste sie auf
>jeden fall schneller übersteuert sein!?!

Seh ich auch so.

Gute Idee.

Autor: Wolf (Gast)
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habe jetzt noch ein bisschen mit den gittern der 12SH1L experimentiert 
und dazu die kennlinien aufgenommen, siehe angehängte datei!
die messbedingungen sind wie oben, also Ra = 100K, +Ub ca. 30V

Reihe 1:
ganz normal als Pentode geschaltet, g1 auf K, g2 auf +Ub

Reihe 2:
wie folgt als Triode geschaltet: g1, g2 auf A

Reihe 3:
wie folgt als Triode geschaltet: g1 auf K, g2 auf A

Reihe 4:
Pentode spezial: g1, g2 auf +Ub

Reihe 5:
Triode spezial: g1 auf A, g2 auf K

Reihe 6:
keine Ahnung, wie man das nennt: g1 auf +Ub, g2 auf K

Reihe 7:
Triode ECC83 unter den selben Bedingungen zum Vergleich

g1 = Bremsgitter
g2 = Schrimgitter
A = Anode
K = Katode
+Ub = Versorgungsspannung, ca. 30V

was sofort ins auge springt, ist, dass die exotischen schaltungen Reihe 
5 und Reihe 6 viel steiler sind als die übrigen varianten, im grunde so 
steil wie die ECC83

ich schätze, besonders die reihe 6 wird sich aufgrund der kurvenverlaufs 
für einen gitarrenverzerrer eignen.

reihe 1 und reihe 4 fallen dagegen durch einen zum schluss (gegen null 
volt) negativ steigenden kurvenverlauf auf, was wahrscheinlich nicht 
sehr angenehm klingen würde...

Autor: Wolf (Gast)
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PS: man könnte natürlich den anodenwiderstand auch mit einer anzapfung 
versehen (analog anzapfung primärseite ausgangsübertrager bei 
ultralinear-röhrenendstufen) und so den kurvenverlauf weiter modulieren.

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Eins solltest du noch beachten: Wenn du in den bereich von 0V 
Steuergitterspannung kommst setzt auch der Gitterstrom ein, welcher bei 
hochohmiger ansteuerung (wie eben von einer Röhrenstufe) zu Verzerrungen 
führt, teilwese extrem. Das kann erwünscht sein, oder auch nicht.

In Schaltungsweise 1 und 2 hast du sehr ähnliche Steilheiten, aber der 
Gitterstrom wird vermutlich kaum noch bis garnicht mehr zu bemerken 
sein.

Probier einfach mal aus was dir gefällt. Es hängt stark davon ab welche 
art der Verzerrung du haben möchtest.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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@Wolf:

Nochmal: Um eine Aussagekraft über die Röhre zu erhalten, muß die 
Kennlinie mit fester Anodenspannung aufgenommen werden, wobei man in die 
Anodenleitung ein Milliamperemeter schaltet.

Der 100k-Widerstand ist eine willkürliche Annahme, und er kann nicht für 
alle Röhrenschaltungen und -typen gleich bzw. optimal sein.

Wenn alle Röhren eine UA von 30V vertragen, dann macht man von jeder 
Röhre mal eine Kennlinienschar, z.B. bei 10 bis 30V in 2V-Schritten. 
Klar ist das etwas Arbeit. Der Arbeitspunkt in der 30V-Schaltung wird 
auch irgendwo bei 15-20V liegen.

Und zur Ermittlung der Steilheit, wird an der Y-Achse IA aufgetragen, 
nicht U.

Autor: Wolf (Gast)
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hallo,
danke für die antworten und anregungen!

habe jetzt noch mal schnell eine kleine messreihe durchgezogen mit dem 
"angezapften" anodenwiderstand (später als poti!?), reihe 8 bei 50 
prozent uns reihe 9 bei 33 prozent.
"angezapft" heißt hier, dass das Gitter 2 weder auf +Ub noch auf 
Anodenpotential liegt, sondern irgendwo dazwischen (hier bei 50K und 
33k).

der kurvenverlauf bei reihe 9 gefällt mir optisch am besten, er dürfte 
zu beiden seiten hin recht weiche verzerrungen bringen, ohne allzu 
symmetrisch zu verlaufen, also einen recht bluesigen bis jazzigen klang 
bringen...

Autor: Wolf (Gast)
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Hauke Radtki schrieb:
> Eins solltest du noch beachten: Wenn du in den bereich von 0V
> Steuergitterspannung kommst setzt auch der Gitterstrom ein, welcher bei
> hochohmiger ansteuerung (wie eben von einer Röhrenstufe) zu Verzerrungen
> führt, teilwese extrem. Das kann erwünscht sein, oder auch nicht.
>
> In Schaltungsweise 1 und 2 hast du sehr ähnliche Steilheiten, aber der
> Gitterstrom wird vermutlich kaum noch bis garnicht mehr zu bemerken
> sein.
>
> Probier einfach mal aus was dir gefällt. Es hängt stark davon ab welche
> art der Verzerrung du haben möchtest.

wie es hinterher klingt, hängt sowieso noch von ganz anderen parametern 
ab...

ja, wäre ganz gut, wenn die gitterspannung nicht unbedingt über 0V 
steigen würde, fragt sich nur, wie man das in der praxis verhindern kann 
bei hohen eingangspegeln.

Autor: Wolf (Gast)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Nochmal: Um eine Aussagekraft über die Röhre zu erhalten, muß die
> Kennlinie mit fester Anodenspannung aufgenommen werden, wobei man in die
> Anodenleitung ein Milliamperemeter schaltet.
>
> Der 100k-Widerstand ist eine willkürliche Annahme, und er kann nicht für
> alle Röhrenschaltungen und -typen gleich bzw. optimal sein.
>
> Wenn alle Röhren eine UA von 30V vertragen, dann macht man von jeder
> Röhre mal eine Kennlinienschar, z.B. bei 10 bis 30V in 2V-Schritten.
> Klar ist das etwas Arbeit. Der Arbeitspunkt in der 30V-Schaltung wird
> auch irgendwo bei 15-20V liegen.
>
> Und zur Ermittlung der Steilheit, wird an der Y-Achse IA aufgetragen,
> nicht U.

der 100k-widerstand mit parallelem V-meter ist im prinzip nichts anderes 
als ein µA-meter.
(U=R*I, hier I=U/R, weil U und R bekannt sind)

ja, die 100k sind mehr oder weniger willkürlich gewählt, der 
anodenwiderstand wird aber in der praxis eine ähnliche größe haben...

beim verzerrer kann der arbeitspunkt je nachdem auch deutlich woanders 
liegen, ist eben geschmack und asymmetrische übersteuerung ist hier 
i.d.r gewünscht, weil harmonischeres klangbild.

was meinst du mit IA?
bei den diagrammen ist auf der y-achse I in µA angegeben, s.o. erstes 
diagramm.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Wolf schrieb:

>ja, die 100k sind mehr oder weniger willkürlich gewählt,
>der anodenwiderstand wird aber in der praxis eine ähnliche
>größe haben...

Na ja, sicher hat das ganze Vorhaben ja eine Philosophie: Möglichst viel 
verzerren und unkenntlich machen. Man will ja absichtlich keinen 
manierlichen Verstärker. Da kann man auch mal recht entspannt und locker 
basteln.

Vielleicht sehe ich das selbst zu präzise.

Das ist jetzt keine Kritik!!!

Aber ich wünsche viel Spaß und Erfolg!

Autor: Wolf (Gast)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Na ja, sicher hat das ganze Vorhaben ja eine Philosophie: Möglichst viel
> verzerren und unkenntlich machen. Man will ja absichtlich keinen
> manierlichen Verstärker. Da kann man auch mal recht entspannt und locker
> basteln.

kommt drauf an. mein hifi-röhrenverstärker ist eher highend-mäßig...

der verzerrer mit der 12SH1L ist sozusagen ein versuch. erstens quasi 
unbekannte russische pentode und zweitens niedervolt, da darf man 
gespannt sein...

was baust du denn so?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Wolf schrieb:

>was baust du denn so?

Eher was mit Halbleitern, auch wenn die teilweise so alt wie manche 
Röhren sind. Das spielt nicht immer eine wichtige Rolle.

Gerne auch mal einen Nachbau einer 8085-Mikroprozessorschaltung von vor 
mehr als 30 Jahren. Mein Schwerpunkt liegt eher auf solchen Dingen, und 
Software, bis hin zu heutigen modernen ARM7-Controllern.

Die Nostalgie macht aber höllischen Spaß, egal wie schräg mich da jemand 
anschaut.

Meistens baue ich nichts mehr real, und simuliere Details, die mich 
interessieren, auf dem Simulator. Das geht heute locker, und erspart den 
Lötkolben, und die Anschaffung von Bauteilen, und Messungen. Deshalb 
nannte ich oben schon mal LTspice (kostenlos verfügbar), in dessen 
Library ich eine Röhrentriode fand. Erstaunlich!

Nun, so ein Simulator ist allerdings keine Spaßsoftware. Was man da 
macht, da bedarf es durchaus eingehender E-Technik-Kenntnisse.

Ansonsten bastelte ich in den 1970-ern noch an Röhrenschaltungen, da die 
damals noch gang und gebe waren. Leider damals mit wenig 
Grundkenntnissen. Auch in meinem E-Technik-Studium lange danach (Ende 
1990-er) kamen noch Laborübungen und Berechnungen zur Röhrentriode.

Dann hab ich teilweise alte Literatur entdeckt, z.B. einen 
Jahres-Einband der Funkschau von 1954, den mir ein bekannter 
Flohmarkthändler schenkte. Da ist noch vieles über Röhrentechnik drin. 
Schade, daß ich nur diesen einzigen Jahrgang besitze.

Die alten Röhrenschaltungs-Entwickler, sitzen aber heute im Altersheim, 
oder sind internetresistent oder dement, oder schon tot, was auch immer. 
Wäre ja nett, wenn man da nochmal jemanden kennen lernen würde. Ich sehe 
es als eine Technik, wo viel Detailwissen im Laufe der Zeit verloren 
ging.

Ansonsten hab ich mich eben etwas mit den Kennlinien befaßt, die das A 
und O der Schaltung sind. Die Notwendigkeit zum Ausgangsübertrager für 
einen NF-Verstärker konstruieren ergab sich real noch nicht. Auch HF und 
Empfangstechnik nicht. Wenn ich mal sowas machen wollte, stünde mir das 
noch bevor.

Ich find das mit den Röhren sehr nett. Die Russen bauen ja auch noch 
neue Werke, um den zunehmenden Bedarf zu decken. Echt klasse!

Irgendwo, werden ja auch heute noch Hochleistungsröhren in 
Megawatt-Endstufen eingesetzt.

Und sowas wie hier, chice Keksdosengehäuse,
http://www.headphoneamp.co.kr/ftp/sijosae/Gallery/...
http://www.headphoneamp.co.kr/ftp/sijosae/Gallery/...
was die Koreaner machen, ist auch ganz nett.

Autor: Michael_ (Gast)
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>der verzerrer mit der 12SH1L ist sozusagen ein versuch. erstens quasi
>unbekannte russische pentode und zweitens niedervolt, da darf man
>gespannt sein...
Die 12sh1L ist gut dokumentiert und ist unter RV12P2000 sehr bekannt.
>eher highend-mäßig...
Das ist sehr gewagt und doch etwas Geschmackssache.

Autor: Wolf (Gast)
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Michael_ schrieb:
>>eher highend-mäßig...
> Das ist sehr gewagt und doch etwas Geschmackssache.
und auch sehr teuer ;)

Autor: Wolf (Gast)
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Michael_ schrieb:
> Die 12sh1L ist gut dokumentiert und ist unter RV12P2000 sehr bekannt.
aha! also doch keine unbekannte röhre...
hab mal in die röhrentaschentabelle geschaut, da steht, die RV12P2000 
wird mit wechselstrom geheizt. muss die 12SH1L dann auch mit 
wechselstrom betrieben werden? mei mir läuft sie nämlich mit 
gleichstrom.

hab auf jeden fall jetzt auch ein datenblatt gefunden:
www.b-kainka.de/rv12p2000.pdf

Autor: Wolf (Gast)
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Meistens baue ich nichts mehr real, und simuliere Details, die mich
> interessieren, auf dem Simulator. Das geht heute locker, und erspart den
> Lötkolben, und die Anschaffung von Bauteilen, und Messungen. Deshalb
> nannte ich oben schon mal LTspice (kostenlos verfügbar), in dessen
> Library ich eine Röhrentriode fand. Erstaunlich!
nebenbei ein bisschen simulieren mache ich auch ganz gerne mal...

unbekannte röhrenparameter zu extrahieren oder irgendwo im netz 
zusammenzusuchen o.ä. werde ich allerdings mit sicherheit nicht machen, 
habe das mal für eine germaniumdiode getan und der aufwand war im 
endeffekt viel zu groß, im verhältnis zum ergebnis betrachtet.

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