Hurina ja oskilloskooppi

[teemumm]

Koetin tuossa tehdä push-pull vahvaria EL34:lla. Kovaa 50Hz hurinaa hurinaa tuntuu kuuluvan, mikä nyt ei sinänsä ole mikään yllätys. Hehkut olen kytkenyt molemmista karvoista runkomaahan 100 ohmisilla vastuksilla ja runkomaa on kytketty yhdestä paikasta signaalimaahan. Toinen kaijutinlähdön nasta on kytketty signaalimaahan ja takaisinkytkentää ei toistaiseksi ole.

Kummallisuus on nyt se, että kun kytken oskilloskoopin kiinni kaijutinlähtöön (suoraan piuhoilla ilman probea), hurina lakkaa. Skooppi on kytketty suojamaan kautta vahvarin runkoon. Jos kytken pelkän maan kiinni skooppiin, niin hurina ei lakkaa. Jos sensijaan jätän maan kytkemättä (ja maa kulkee siis suojamaan kautta) ja kytken pelkän kaijutinlähdön pluskarvan kiinni skooppiin, niin hurina lakkaa myöskin.

Keksiikö kukaan mitään selitystä tälle? Skooppiin on merkitty impedanssiksi 1Mohm ja 15pF.

Edit: Tämä selvisikin. Joku oli mennyt vaihtamaan bananaani-bnc-adapterista mustan ja punaisen ruuvin keskenään ja maadoitus ja signaali olivat menneet skoopissa väärin päin keskenään. 🙂 Toivotaan ettei oikosulku vaurioittanut muuntajaa.

[teemumm]

Koetin siis ohjata EL34-paria ECC83:sta tehdyllä vaiheenkääntäjällä ja pentodikytketystä EF86:sta tehdyllä esiasteella. Kokeilin muuttaa ECC83:n ja EF86:n hehkut toimimaan tasavirralla, mutta tällä ei tuntunut olevan hurinaan vaikutusta. ECC83:n hurinat sain pois kun lisäsin sen anodijännitteeseen lisää suodatuskonkkia, mutta EF86:n aikaansaamiin hurinoihin tälläkään ei ollut vaikutusta.

Onko tuo EF86 yksinkertaisesti liian herkkä ja ottaa noita hurinoita itseensä kovin helposti? Putki tuntuu kovin mikrofoniseltakin. Pääteasteen hehkujen johdot ja powerimuuntaja ovat melko kaukana tuosta putkesta joten eivät nekään varmaan aiheuta tuota ongelmaa. Auttaisiko jos tuon muuttaisi triodikytkentäiseksi, vai pitäisikö suosiolla koettaa muuttaa tuo joksikin muuksi putkeksi? Olisiko ECC88 hyvä tuon tilalle?

[artosalo]

Todennäköisesti vika ei ole EF86:ssa. Kyllä sillä saa aikaiseksi “hiljaisen” vahvistimen.
Vahvistimesi herkkyys, päätellen putkituksesta ja siitä, että takaisinkytkentää ei ole, on varmasti lähes millivolttiluokkaa.
Se on jo tästäkin syystä arka hurinalle.

Mihin tarkoitukseen olet vahvistinta väsäämässä ?

Kerroit saaneesi ECC83:n hurinat pois. Tarkoitatko, että ilman EF86:sta hurinaa ei ole ?
Siis tilanteessa, jossa ECC83 ja pääteputket ovat  paikallaan.

[teemumm]

Ihan yksinkertaista hifivahvaria koetan tässä väsätä noin putkiteniikan harjoituksen vuoksi.

Takaisinkytkentää on tarkoitus laittaa, mutta otin sen nyt pois että saan tutkittua noita hurinoita. Jotain stabiilisuusongelmia on vielä myöskin tuon takaisinkytkennän kanssa. LTSpice-simuloinneissa sain kytkennän stabiiliksi, mutta se ei ilmeisesti vastaa ihan todellisuutta. Voi olla että kytkentä stabiloituu kun nuo hurinat saisi pois. Phase margin oli kyllä melko pieni tuossa noin 10Hz:n kohdalla simuloinneissa ja todellisessa kytkennässä tuli sitten 40Hz:n oskillointia.

Otin siis EF86:stä pois hehkut ja lisäsin ECC83:n anodijännitteeseen suodatusta. Simuloinneissa käyttämäni kapasitanssi riitti ihan hyvin, mutta ilmeisesti todellisuudessa sitten siinä tuli vielä jotain rippeliä.

Tuon EF86-kytkennän lainasin melko pitkälti Mullard 5-20:stä. Pitänee varmaan koettaa muuttaa se ihan yksinkertaiseksi triodikytkennäksi ja katsoa miten tuo vaikuttaa hurinoihin ja takaisinkytkennän stabiloitumiseen.

[artosalo]

Onhan kytkennässäsi vain yksi yhteinen maadoituspiste ?
Kaikki signaalimaat tulisi kerätä yhteen ja samaan maajohtimeen, joka sitten kytketään runkomaahan jossakin sopivassa kohdassa. Tämä kohta voi olla vailla virtalähteen elkojen paikkeilla.

Saatko tehtyä testin, jossa EF86 on toiminnassa, mutta kytket ohjaushilan signaalimaahan aivan putket kohdalta.
Miten hurisee ? Sitten kokeilet tulon maadoitusta liittimen kohdalta. Onko hurinoissa eroa ?
Ja viimeiseksi kytket EF86:n katodin ja ohjaushilan yhteen suurehkolla konkalla.
Miten nyt hurisee ?

Epäilen, että kyseessä on ns. layouttiongelma. Näissä hurinaongelmissa LTSpicestä ei ole apua.

Tuosta oskilloinnista; paljonko sinulla oli vastakytkentää ?
Saatko skeman tai LTSpice simulaatiosi nähtäväksi ?
Simulaatiossa usein muuntaja ei vastaa todellisuutta. Sen vuoksi todellinen vaihevara voi olla jotakin aivan muuta, kuin simulaatio antaa ymmärtää.

[teemumm]

Signaalimaa on kytketty vain yhdestä kohdasta runkomaahan. Eli tuossa kuvassa toroidin ja toisen päätemuuntajan välissä olevassa ruuvissa. Signaalimaa ei ole aivan säteittäinen, koska kanavien maat ovat potikassa ja tuloliittimissä kytketty yhteen. EF86:n sisäisen shieldin olen kytkenyt kiinni signaalimaahan.

https://dl.dropboxusercontent.com/u/35336339/IMG_1857.JPG

Kokeilin muuttaa tuota EF86-kytkentää mahdollisimman yksinkertaiseksi triodikytkennäksi ja hurina- ja oskillointinongelmat olivat edelleen. Pitää kokeilla noita ehdottamiasi maadoituksia ja katsoa miten vaikuttaa hurinaan.

Tällä hetkellä kytkentä on tälläinen: https://dl.dropboxusercontent.com/u/35336339/EL34Vahvari_Triodi.asc

Pitää varmaan mittailla oikeasta kytkennästä taajuusvaste ja katsoa millainen oikea vaihevara on matalilla taajuuksilla. Ilmeisesti yksi ongelmapaikka on tuo pääteasteen katodibiasointi ja fixed-biasilla tuota vaihekääntöä ei tulisi matalilla taajuuksilla.

Edit: Kokeilin juottaa muutaman sentin mittaisella langalla EF86:n g1:ltä signaalimaahan. Mitään merkittävää eroa en hurinoissa huomannut. Lisäsin tuon ECC83:n ja EF86:n syöttöön 47uF:n konkan tuon alkuperäisen etummaisen 8uF:n (joka näkyy schemassa) lisäksi ja kuulosti siltä, että pelkkää 50Hz:n huminaa enää lähinnä kuuluu. Terävämpi ilmeisesti anodijännitteen rippelistä johtunut häiriö lähti melkein kokonaan pois.

Eli syyllinen on varmaan sitten joko muuntajalta tuleva magneettikenttä tai hehkujohdot. ECC83:lle ja EF86:lle menee hehkuihin yhteensä 0.5A ja EL34:n hehkujohdot ovat mahdollisimman kaukana etuasteputkista. 

Varmaan pitää seuraavaksi kokeilla miten teräspellistä taivutettu suoja muuntajan putkien välissä vaikuttaa. EF86:sta ei kyllä tuon kauemmaksi muuntajasta saa ja toroidista ei kai kauheasti hajakenttää pitäisi tulla.

[artosalo]

En saa tuota skemaa auki. Saatko lähetettyä yv:nä tai suoraan (arto.salo@seutuposti.fi).

Saisitko pari valokuvaa kytkennästä, siis alapuolelta ?
Jos saisit vastakytkennän toimimaan, niin hurinatkin saattaisivat samalla laskea siedettävälle tasolle.

Oletko jo kokeillut vaikuttaako hurinaan kun kytket EF86:n hilan ja katodin suurella konkalla yhteen ?

Vielä tuosta vaihesiirrosta. Pääteputkien katodikonkkien tulisi olla vähintään 470 uF, jopa 1000 uF olisi hyvä.
Paljonko nyt on ? Samaten sarjakonkat asteiden välillä kannattaa mitoittaa riittävän suureksi.
(jos näkisin skeman…)

Paljonko olikaan käyttämäsi vastakytkentä ?

[teemumm]

Aloin mitata taajuusvastetta skoopin ja funktiogeneraattorin kanssa ja ongelmat selvisivät: päätemuuntaja oli väärin päin. Hammondin dokumentaatiossa ei ollut muuntajan napaisuutta ilmoitettuna ja tietenkin olin mennyt kytkemään ne väärin päin.

Kun sain nyt takaisinkytkennänkin toimimaan, niin hurinatkin hävisivät lähes olemattomiksi.

Nyt toinen kanava on EF86 pentodikytkettynä ja takaisinkytkentää on noin 31dB. Toinen kanava taas triodikytketty ja takaisinkytkentää noin 15dB. Koko vahvarin vahvistus on sitten 33dB. Pitäisi päättää kummankohan näistä sitten valitsisi molempiin kanaviin.

Pääteasteen katodivastuksien rinnalle laitoin vain 47uF:n konkat ja tuntuu noillakin toimivan. Onkohan tuosta jotain käytännön etua jos noita kasvattaisi kun takaisinkytkentä nyt kuitenkin toimii.

Kytkentäsekamelska näyttää siis tältä https://dl.dropboxusercontent.com/u/35336339/IMG_1856.JPG
Vihreä johto on hehkujen virta, musta signaalimaa, punainen HT, kelta/musta takaisinkytkentä, sini/musta tuleva signaali. Etu- ja pääteputkien välissä kulkee kuparitanko joka on signaalimaa.

[artosalo]

Hyvä kun lähti toimimaan. Tuo 31 dB vastakytkentä on älyttömän suuri ja voi tuottaa epästabiilisuutta jollakin kuormalla.
Lisäksi vaatii päätemuuntajalta erinomaisen pienen hajainduktanssin, että pysyy stabiilina yleensäkin.

Jos herkkyys riittää, ja skeman perusteella näyttäisi riittävän, niin valitsisin triodikytketyn etupään ja n. 15 dB:n vastakytkennän.

[teemumm]

Muutin molempien kanavien EF86:t triodikytketyksi ja lisäsin vielä 100uF:n konkan katodille 1kohmin vastuksen rinnalle.
Pientä 50Hz:n pörinää vielä kuuluu, jonka suunilleen kuulee kun laittaa korvan kaijuttimen vierelle.
Osaatko sanoa, että onko tuossa tekemässäni layoutissa jotain perustavaa laatua oleva vikaa? Johdot varmaan olisi voinut kiertää  tiukempaa, mutta käytin lämmönkestävää Radox-johdinta joka on aikas jäykkää eikä sitä tuon tiukemmalle saanut.

[artosalo]

Ei layoutista kuvaa katselemalla pysty mitään vikaa osoittamaan.
Tuollaisen pienen hurinan metsästys vaatii vaan mittauksia ja kokeilua.

Alla kuva yhdestä testauksestani. Vahvistimella ei ole mitään metallirunkoa, ainoastaan yhteinen signaalimaa.
Hurinaetäisyys oli tässä tapauksessa n. 85…90 dB, vaikka joku voisi olettaa, ettei tuo voisi toimia lainkaan.

https://www.dropbox.com/s/3rpz8n3iqnq3fui/IMG_0912.JPG

[teemumm]

Kaikkea on sitten kokeiltu tämän vahvarin kanssa ja ainoa keino toistaiseksi jolla hurinaa sain huomattavasti pienemmäksi on se, että käärin verkkomuuntajana käytetyn toroidin ympärille muuntajateräslevyä (vai mitä on suomeksi grain oriented steel?) pari kierrosta. Tämä hiljensi hurinaa huomattavasti, mutta aiheutti sitten uuden ongelma, kun teräs alkoi sitten pitämään inhottavaa sirinää.

Ilmeisesti tuo teräs ei ole magneettisuojaukseen parasta materiaalia matalilla taajuuksilla, mutta kuitenkin riitti kuitenkin hiljentämään hurinoita huomattavasti. Jokin parempi ratkaisu tähän kyllä pitäisi keksiä kun tuo sirinä on ärsyttävää.

Olen tässä miettinyt jotain sellaista ratkaisua, että syöttäisi vahvariin hehkujännitteestä vastakkaivaiheista signaalia kuin tuo hurina ja saisi siten sen pois. Toinen vaihtoehto voisi olla kokeilla jotain muita etuasteputkia kuin tuon triodikytketty EF86. Onko jollakulla kokemusta että onko joillain muilla putkilla (esim. ECC88) vähemmän tälläisiä ongelmia?

[Sissi A3]

Yritin tutkiskella kuvasta maasilmukoiden muodostumisia. Ei oikein onnistunut. Onko tulojen maat kytketty yhteen ennen voimakkuuspotikkaa? Jos näin on niin sinne muodostuu suuri häiriintyvä silmukka. Alumiini ei kokonaan estä verkkomuuntajan häiriökentän tunkeutumista sassiksen läpi. Rakenne jossa on alumiini-rauta-alumiini (tai toisinpäin) toimii tehokkaana magneettisuojana. Toroidissa ei tosiaan näyttänyt olevan magneettisuojaa. Ainakin joissakin Uraltonen malleissa se on mukana. Toroideille ei näytä olevan yleisesti saatavilla pyöreitä koteloita. Jokin nelikulmainenkin luultavasta vaimentaa magneettisia häiriöitä.

Vahvistimen layout on visuaalisesti hyvän näköinen mutta häiriöitten kannalta todella hankala, johdotus joutuu kiertämään muuntajaa. Tosin itsekin käytän samaa layoutia.

http://www.hovirinta.fi/audio/putkitekniikka/putket/E/ECC88/vasta/Shine_vol_3_otl.htm

Tähän vahvistimeen tulee alumiinisassiksen päälle 1 mm:n teräslevy ja sen päälle 1,5 mm:n alumiini. Molemmat peittävät koko sassiksen, tosin niihinkin tulee suuret aukot. Vahvistimeen tilattu muuntaja on ns. audio special malli, jossa pitäisi olla sekä magneetti- että staattinen suoja.

[RG]

Sissi A3: “Toroideille ei näytä olevan yleisesti saatavilla pyöreitä koteloita.”

Jollekin voisi tulla yllätyksenä, että metallisella koneruuvilla chasikseen pultattu tölkki saa verkkosulakkeen palamaan, jos on laitteensa sellaisella varustanut.  ;D

[teemumm]

Yritin tutkiskella kuvasta maasilmukoiden muodostumisia. Ei oikein onnistunut. Onko tulojen maat kytketty yhteen ennen voimakkuuspotikkaa? Jos näin on niin sinne muodostuu suuri häiriintyvä silmukka.

Tuossa kuvassa siis olen tehnyt kytkennän siten, että RCA-liittimien runko on erotettu kotelosta. Molempien kanavien maat on kytketty RCA-liitinten kohdalla yhteen ja sitten tuodaan potikalle yhtä johdinta pitkin. Signaalimaat tuodaan potikalle koaksiaalia pitkin jonka vaippa on maadoitettu vain RCA-liitinten luota. Potikalla molempien kanavien maat on yhdessä. Tuossa kuvassa sitten signaali ja maa viedään molemmissa reunoilla olevalle EF86:lle toisiinsa kierrettynä. Tässä tietty muodostuu iso maasilmukka.

Kokeilin muuttaa tuota myös siten, että vein pelkän signaalijohtimen potikalta EF86:lle ja sitten potikalta meni vain yksi maajohdin keskeltä maihin. Tässä vaihtoehdossa hurina tuntui jopa olevan kovempi. Tosin tällöin kun kytkin signaalijohtimen putken kannan luota mahdollisimman lyhyellä johdolla maihin, hurina lakkasi kokonaan. Tästä ehkä voisi päätellä, että vika ei sittenkään ole EF86:ssa vaan jossain muualla. Potikan käänteleminen ei tunnu vaikuttavan hurinan voimakkuuteen.

Edit: Maalenkit ovat yksi asia, mutta aloin miettiä että miten paljon sillä on merkitystä miten kaukana maajohtimesta signaalijohdin kulkee? Jos siis meillä on lenkki jossa on signaalijohdin, maajohdin ja välissä EF86, niin aiheutuuko tästä häiriöjännite putkelle jos magneettivuo kulkee tämän lenkin läpi? Kun itse reititin tuon signaalijohtimen ulkokuoren lähellä osittain ihan sähköturvallisuussyistä että se on mahdollisimman kaukana HT:sta. Pitänee varmaan laittaa jotain lisäsuojausta ja kokeilla reitittää se kulkemaan ihan maajohtimen vieressä.

[Julkaisija]

Artikkelit