Gitaarversterker met EF86 + E92CC + 2 x EL86 push-pull + EZ80 + 2 x ZZ1040 elektronisch gezien klaar

Voor de twee voorafgaande postings, zie:

Gitaarversterker met EF86 + E92CC + 2 x EL86 push-pull + EZ80 + 2 x ZZ1040

Gitaarversterker met EF86 + E92CC + 2 x EL86 push-pull + EZ80 + 2 x ZZ1040 Update 1


Met vooral een hoop zweet (het was de afgelopen dagen op de begane grond in ons huis niet te harden van de hitte...) heb ik de versterker elektronisch gezien afgemaakt.

De hoogte van de anodevoedingsspanning heb ik getest met 4 weerstanden van 10K parallel geschakeld (dat gaf 2457 Ohm in totaal) om zo de anodestroom in rust te simuleren (R = V / I = 250 / 0,1 = 2K5 Ohm). Tot mijn verrassing kwam ik uit op 270 V, terwijl ik eerlijk gezegd iets van 245 V had verwacht. Gelukkig had ik een dubbele elco (2 x 100 uF) voor de anodevoedingsspanning ingebouwd die parallel stond geschakeld (200 uF). Die is nu 'gesplitst' met een 180 Ohm weerstand tussen de pluspolen (maar de weerstand is wel op een extra aangebracht dradensteuntje geplaatst in verband met de warmteontwikkeling). Dat gaf uiteindelijk (met alle buizen geplaatst) 249 V dus vrijwel perfect. De regulatie van de anodevoedingsspanning is nu wel iets minder goed maar we praten over slechts 1,8 V verschil tussen rust en vol vermogen omdat het verschil in totale anodestroom tussen rust en vol vermogen slechts 10 mA bedraagt (V = I x R = 0,01 x 180 = 1,8 V). Verwaarloosbaar dus, en dat 'in ruil voor' extra afvlakking van de anodevoedingsspanning!

Na het bepalen van de weerstand (33 en 22 Ohm parallel) voor de gloeispanning voor de EF86 en E92CC was het tijd om de voeding voor de rest van de versterker te testen. Dus de EZ80 en de 2 x ZZ1040 geplaatst (dus alleen de 2 x EL86 ontbraken nog) en op de plek van de berekende weerstand van 1K8 eerst maar eens tijdelijk 2 x 1K in serie geprobeerd. Voor de weerstand zat ik op circa 300 V maar na de weerstand mat ik slechts circa 137 V. De 'onderste' ZZ1040 lichtte flink op (mooi fel paars) en werd ook snel warm maar de 'bovenste' ZZ1040 bleef koud. Er zat dus wat mis.

Met de versterker weer uit ben ik gaan meten rond de ZZ1040's. Al metend bleek waar de fout zat. Ik had in plaatst van een weerstand van 100K (bruin/zwart/geel/goud) een weerstand van slechts 470 Ohm (geel/paars/bruin/goud) geplaatst. Ik heb blijkbaar (meerdere keren...) de paarse band als zwart gezien en niet opgemerkt dat de goude band aan de verkeerde kant zat. Ook denk ik dat de 470 Ohm weerstand al verkeerd in mijn vakje met 100K weerstanden lag. Toch een behoorlijke uitglijder.

Na deze fout te hebben hersteld, kwam ik op 246 V achter de 2K Ohm uit. Dat voltage moest nog iets hoger, ook omdat er nog een extra 4 mA aan schermroosterstroom zou gaan lopen als de EL86's geplaatst zouden zijn. Al rekenend kwam ik uit op 1K8, dus zoals al berekend tijdens het ontwerpen. Omdat ik geen 1K8 weerstand had die de kleine 4 Watt aan zou kunnen, heb ik drie weerstanden van elk 3 Watt in serie geplaatst (520 + 680 + 620 = 1820 Ohm). En dat gaf precies de 260 V die ik wilde.

Tenslotte de 2 x EL86 geplaatst (met een dummyload van 4,4 Ohm op de 4 Ohm uitgang) en metingen verricht. Dat zag er allemaal perfect uit.

Nu staat het geheel klaar voor de echte test, dus met luidsprekerkast en gitaar. Ik zal later vandaag deze posting nog aanvullen met het resultaat. Nu is het nog wat te vroeg voor de buren.

Update 14.20 uur:

Bij het inschakelen sprong de zekering (was 1 A).

Ik heb zekerheidshalve alles aan en rond de voedingstransformator nog eens gemeten. Dat gaf (gelukkig) geen verklaring voor het springen van de zekering maar leerde me (helaas) wel dat de voor eventuele externe effecten bedoelde 6,3 V uitgang (7-pins buisvoet) onderbroken is, ook gemeten op de aansluitlippen van de trafo. Ik hoop dat het een kwestie is van geen contact tussen een van de aansluitlippen en de wikkeldraad zelf (want aan de primaire kant zat ook al zo'n probleemgeval). Omdat het voor de werking van de versterker zelf niet van belang is, kijk is daar nog wel eens goed naar als de behuizing af is en de versterker met de trafo naar boven kan staan.

Na nog wat gelezen te hebben over 'inrush current' en waarden van zekeringen, heb ik er een 1,5 A zekering ingezet.

Dan de herstart. Die ging nu goed.

Ik had verwacht dat het ontsteken van de ZZ1040's hoorbaar zou zijn en hoopte dat het zou meevallen. En dat deed het gelukkig ook; er is slechts een zachte tik hoorbaar als de ZZ1040's oplichten.

Met de volumeknop op 0 is de versterker erg stil. Draai je het volume open, dan staat het al snel flink hard. Wanneer je niet speelt maar het volume wel flink open staat, valt de ruis erg mee. Bij forse uithalen op de gitaar kun je de ZZ1040's qua straling zien 'inzakken' omdat de stroom die de schermroosters van de EL86's tijdens zo'n piek extra trekken niet door de ZZ1040's loopt. Dat zal in het donker vast een mooi schouwspel geven.

Ik ben maar niet 'tot het gaatje gegaan' omdat onze begane grond erg weinig dempende materialen bevat. Ik bouw nu eerst de behuizing af en ga er dan wel op zolder mee aan de gang.

Het uiteindelijke schema en de foto's:

Gitaarversterker met EF86 + E92CC + 2 x EL86 push-pull + EZ80 + 2 x ZZ1040 Update 1

De versterker is klaar voor de testfase.

Het was met het chassis 'op zijn kop' best lastig om de verbindingen met de transformatoren te solderen maar het is gelukt. Voor één van de verbindingen met de voedingstransformator moest het chassis op zijn kant omdat één van de soldeerlippen van de trafo was afgebroken. De draad uit de transformator stak nog maar een klein beetje uit dus het was nog best lastig om een goede verbinding te solderen.

Ik liep nog tegen een verrassing op. Ik had de Luxor voedingstransformator in mijn archief opgeslagen als hebbende twee wikkelingen voor gloeispanning, namelijk: 3,15 - 0 - 3,15 V / 3 A  & 12 - 6 - 2,5 - 0 V / 1,5 A. De transformator bleek echter drie wikkelingen voor gloeispanning te hebben, namelijk: 3,15 - 0 - 3,15 V / 3 A  &  12 V / 1,5 A  &  6 V / 2,5 A. Ik heb destijds de "A" achter de "2,5" niet gezien en heb me daarom vergist. Ik heb destijds blijkbaar ook niet (alles) doorgemeten.

Om die in de schoot geworpen extra wikkeling van 6 V / 2,5 A niet ongebruikt te laten, heb ik een extra 7-pins buisvoet opgenomen. Op die voet staat dan de 6 V / max. 2,5 A en een redelijk afgevlakte B+ van ruim 300 V (max. 10 mA). Dat is dan een contrastekker voor een mogelijke verbinding met een gitaareffect dat tussen de gitaar en de versterker wordt aangesloten. Dat opent een wereld aan nieuwe, compacte (want geen voedingstransformator nodig) projecten.

Morgen eerst eens goed controleren of ik geen fouten heb gemaakt.

Dan proefondervindelijk de juiste waarde van de weerstand voor de gloeispanning voor de E92CC en de EF86 vaststellen (zal ergens tussen 10 en 15 Ohm zijn). Ik plaats daartoe de E92CC en de EF86 tijdelijk op hun plek.

Dan controleren of de beoogde 250 V bij 100 mA voor de anodespanning wordt gehaald (ik verwacht dicht in de buurt te komen). Ik gebruik daarvoor 4 weerstanden van ieder 10K parallel (= 2K5) om zo de 100 mA bij 250 V te simuleren.

Dan proefondervindelijk de juiste waarde voor de weerstand naar de 2 x ZZ1040 vaststellen (in het schema nu 1K8). Dat luistert overigens niet heel nauw maar ik wil toch graag uitkomen op de beoogde 260 V achter die weerstand.

Als dat alles klopt, kunnen alle buizen er in en plaats ik een weerstand van 15 Ohm over de uitgang. Als dan alles qua metingen klopt, kan de weerstand weg, de luidspreker er aan en de gitaar op de ingang.

Het bijgewerkte schema en wat foto's:

Gitaarversterker met EF86 + E92CC + 2 x EL86 push-pull + EZ80 + 2 x ZZ1040

Volgens de datasheet van Philips voor de EL86 ( EL86 Philips ) is met Vba = 250 V en Vbg2 = 200 V 18,5 Watt in push-pull haalbaar. Rekening houdend met wat verlies in de uitgangstransformator zal er ruim 15 Watt aan geluidsvermogen overblijven. De vervormingscurve is gunstiger dan met bijvoorbeeld 2 x EL84 push-pull.

Dat de EL86 nauwelijks voor gitaarversterkers is gebruikt (uitzondering: de Hagström 620 , waarvan ik het schema rond de voeding van de anodes en de schermroosters overigens niet vertrouw) zal te maken hebben met het feit dat de schermroostervoedingspanning 200 V bedraagt, terwijl de anodevoedingsspanning 250 V moet zijn. Omdat de schermroosterstroom van 4 mA (geen signaal) tot 26 mA (volle uitsturing) varieert, is het verschil van 50 V niet goed met een weerstand weg te werken. De schermroostervoedingsspanning zou dan bij volle uitsturing te veel inzakken waardoor het maximale uitgangsvermogen daalt.

Om dit probleem te omzeilen, voed ik de schermroosters in mijn versterker met behulp van twee ZZ1040 stabilisatiebuizen. Zo blijft de schermroostervoedingsspanning constant op 200 V.

Vanwege de beschikbare Luxor voedingstransformator (275-0-275 V / 120 mA  &  275-0-275 V / 60 mA  &  12 V / 1,5 A  &  3,15-0-3,15 V / 3 A), waarvan de secundaire spanningen ca. 5 % hoger zullen uitvallen omdat de primaire 220 V bedraagt, verzorg ik de anodevoedingsspanning met 2 x 1N4007 en een 'swinging choke' in de hoop zo op 250 V uit te komen. Als het bij het testen wat te laag uitvalt, kan ik het met wat capaciteit voor de 'swinging choke' nog wat oppeppen.

De keuze voor de E92CC is door het beschikbare chassis bepaald. De schakeling rond de E92CC komt uit een Philips datasheet voor de ECC40. De E92CC (mu = 45) en de ECC40 (mu = 32) zijn natuurlijk niet identiek maar ik ben er tamelijk zeker van dat het met de E92CC ook goed gaat werken.

Net zoals de eerder door mij gebouwde gitaarversterker met EF86 + 2 x ECL86 push-pull is ook deze versterker gebaseerd op het clean kanaal van de Vox AC15.

Voor de leidingen tussen de anodes van de EL86's en de aansluitingen op de uitgangstransformator gebruik ik afgeschermde kabels waarvan de afscherming aan de anodevoedingsspanning komt te liggen (ooit eens gezien in een Radio Bulletin).

Het schiet al lekker op. Het is nu nog een kwestie van de voedingstransformator en de uitgangstransformator plaatsen en aansluiten, de 2 x 1N4007 + 2 x 0,01 uF insolderen, de 'swinging choke' aansluiten en de resterende minleidingen verzorgen.

Omdat het chassis (op de laatste NVHR ruilbeurs gekocht) nogal dun is, moet ik de transformatoren met lange bouten monteren. Om die bouten plaats ik op maat gezaagde metalen pijpjes die het gewicht van de transformatoren dragen. De bouten gaan door de bodemplaat (zal wel een stukje MDF worden, met een aluminium plaat aan de bovenkant voor afscherming) en verankeren de versterker dan met moeren op de bodemplaat. Onder de bodemplaat plaats ik vervolgens 4 rubber noppen in de 4 hoeken.

Het voorlopige schema en wat foto's van het bouwproces tot nu toe.