Röhren PCM Steuerung 24
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Prozessor gesteuerte Röhrenendstufen 2 und 6 Ch Von Lars Meier und Markus Andrzejewski 6Ch Version • 6 Kanal Regler • 6 IK Meß Eingänge • 6 –Ug Ausgänge • 2 Speaker Eingänge • 2 –Ug Spannungs- Anzeige • 6 Anodenspannungs Anzeige • 1 Relay 2* Um zum Zuschalten Der Anodenspannung • 1 ISP Port zum Programmieren in der Schaltung • 2* Display Anschluss • 5 Unterstützte Display Typen • 9-0-9V AC Strom Versorgung 2Ch Version • 2 Kanal Regler • 2 IK Meß Eingänge • 2 –Ug Ausgänge • 2 Speaker Eingänge • 2 Anodenspannung Anzeige • 1 Relay 2* Um zum Zuschalten Der Anodenspannung • 1 ISP Port zum Programmieren in der Schaltung • 2* Display Anschluss • 5 Unterstützte Display Typen 9-0-9V AC Strom Versorgung Mehr zu der 2Ch Version weiter unten! Vor ab Möchte ich Kenner Die sich mit Digitalen oder Analogen Regler beschäftigt haben ein parr dinge zur Schaltung mitteilen: Die Schaltung wurde natürlich so ausgelegt, das sie so wohl in Class A, AB, und B Schaltungen eingesetzt werden kann, Die Schaltung ist nicht wie es meist Üblich ist auf null Stellen im Katodenstrom Angewiesen! So kann auf eine Teuere DSP Technologie verzichtet werden. Und damit es auch mit einen Atmega Funktioniert. Kann je nach Betriebsmodus dazu die Anodenspannung Automatisch eingefroren werden, So dass der eingestellte Arbeitspunkt ( Ruhestrom) beibehalten wird. So sind wie Folgt Folgende Möglichkeiten der Aktuellen Software Version Möglich: • • • • • Energie sparr Modus: SE/PP Durch die Wahl von Dynamischer Kennlinie. Sie Können die Arbeitspunkte so setzen, das der Amp Mit Steigender Leistung die Ruheströme erhöht Verschieben von A nach B können sie auch im Dynamischen Modus die Werte auch so setzen, ( PP) das Bei Leistungs- Anstieg der Ruhestrom Reduziert wird Freeze Modus: Der Regler Hält –Ug wie gewohnt Konstant, wenn eine Signal Quelle anliegt und regelt erst wieder, wenn eine Kurze Musik pause Statt findet. Pergament Control, Der Regler versucht nach Möglichkeit den Strom zu halten. Überlastungsschutz einstellbar Was dann ihr Betriebs Modus ist müssen sie dann selber herausfinden. Denn wer kennt das nicht, Ewig Driften die Längsregelröhren ab. Besonders Röhren wie die 6C33, 6080 etc. Auch Röhren wie die KT 88 verändern schon einmal ihren Arbeitspunkt. Ziel dieses Projekt ist Röhren im Sicheren Betriebsmodus laufen zu lassen Ohne dass der Amp Alle Monate Kontrolliert werden muss. Um Dies zu erreichen Setzen wir einen Microcontroler ein, der die Regel Arbeit Abnimmt aber nicht im Signalweg eingreift. Denn der Röhrensound soll auf keinesfalls Beeinflusst werden. Um Das Umzusetzen muss einiges Getan werden. Im Groben gesagt braucht man eine Software die im Microcrontroler Abläuft, sowie Rund um Angepasste ein und ausgabe um die CPU. Denn wir wollen mit dem Regler ja Höhere Spannungen regeln. Um Möglichst einen Groß bereich abdecken zu können, ohne das zu Viele Informationen im LCD Display stehen. Haben wir uns entschlossen vier Versionen zu bauen. So können Zwischen 1, 2, 4 und sogar 6 Regelkanäle Realisiert werden. Die Software ist für die Versionen Dementsprechend angepasst. Die Schaltung soll auch Universal also nahezu für alle Endstufen Funktionieren. Dementsprechend Müssen dann beim Programmieren der Software der CPU mitgeteilt werden Welche Spannungsteiler mit welchen werte eingesetzt werden. Auch Über Verschiedene Betriebs Arten wurde nachgedacht. So ist es möglich durch eingabe die Ruheströme fest zulegen. Ja sogar einen Energiesparmodus mit vielen Funktionen Wurde integriert. Damit der Geldbeutel entlastet wird. Ausführliche Beschreibung im teil der Programmbeschreibung. Auch Wurde Berücksichtigt die Wahl der Displays. So Kann ein 4*20 oder auch ein 4*40 Display eingesetzt werden. Auch hier zu mehr an Spätere Stelle. Bevor wir uns mit dem Aufbau der Schaltung befassen, Widmen wir uns erst einmal der CPU. Zum Einsatz kommt hier ein Atmega164. für 6 oder 4 Kanäle. Für 1 oder 2 Kanäle ist der Atmega 16 eingeplant. Die CPU besitzt Analoge ein und Ausgänge. Genau das was wir brauchen. Auch Steuert sie zur Ausgabe LCD Dispay´s an. Ohne das Zusätzliche Halbleiter für die LCD Steuerung nötig sind. Mit der Hilfe eines Encoders können wir und im Menü Bewegen und die Gewünschten Einstellung Vor nehmen. Betrachtet man die CPU im Detail, So sieht man auf dem Schaltbild der CPU Das sie 4*8bit Gruppen besitzt. Die 8bit Gruppen sind mit dem Namen PB0 –7, PB0-7, PC0-7 und PD0-7 versehen. Diese Kanäle kann man als Eingänge oder auch als Ausgänge festlegen. So wie man sie benötigt. Über die Software werden die Befehle vergeben. Damit die CPU weis was sie zu tuhen hat. Intern besitzt die CPU einen Boot loader von dem dann die Software Gestartet wird. Was ist PWM? Die Pulsweitenmodulation (PWM) (auch Unterschwingungsverfahren genannt) ist eine Modulationsart, bei der eine technische Größe (z. B. elektrischer Strom) zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz das Tastverhältnis des Signals moduliert, also die Breite (nicht etwa Weite) eines Impulses. Der englische Begriff für das Verfahren lautet pulse-width modulation Ein PWM - Signal wird allgemein über einen Tiefpass demoduliert. Die resultierende demodulierte technische Größe entspricht dem arithmetischen Mittelwert und damit der mittleren Höhe der Fläche unter der modulierten Größe, mathematisch bestimmt aus dem Integral über eine ganze Zahl von Perioden, geteilt durch die Dauer der Integration. Etwas durcheinander verteilt sind die Ocxx Kanäle auch PWM genannt. So besitzt der ATmega164 6 PWM Kanäle der ATmega16 Weist dagegen nur 4 PWM Kanäle auf. Die PWM Kanäle benutzen wir für die Steuerung der negativen Gitter Regelung und ist in 0-255 Schritten aufgeteilt. Wobei sich nicht die Ausgangsspannung sondern das Impulsverhäldnis Ändert. MOSI, CSK, MISO und RESET ist für die Programmier Schnittstelle vorgesehen, denn irgendwie muss die Software ja auch in der CPU. Das Programmieren der CPU ist eigentlich ganz einfach und geht recht schnell. Bis Auf die PWM Kanäle sind die Beiden CPU´s erst einmal identisch und auch Pin kompatibel. Extern ist eine Taktfrequenz von 20 MHz möglich. Für unseren Regler reichen 8MHz aus, so können wir auf einen Externen Schwingkreis verzichten. Die ADC Kanäle benutzen wir als Eingänge Hauptsächlich um die Ruheströme zu messen. Und mittels einen Mehrfachen Filter den wir vor der CPU setzen. PB0-2 Dient für die Menü Steuerung. Dort schließen wir den Encoder an. PC0-7 Benutzen wir für die Ausgabe des LCD Displays Das Programm wurde so geschrieben, das wir bei der Ansteuerung für das LCD nur mit 4 Daten Bit auskommen. Die nicht Verwendeten Pins des Displays haben für uns keine Weitere Bedeutung. Kommen wir zum Mux ( 4051 ) Diesen finden wir nur in der 4-6 CH Version. Für die 2Ch Version ist der mux nicht erforderlich. Es handelt sich hier um einen Analogen um Schalter. Er ist in der Lage Analoge Größen zu verarbeiten Unter Anderen Kann man ihn auch als Schalter. Benutzen. Auch Kann er in beide Richtungen schalten. Z.B. für einen Pre. Amp. Angesteuert wird er Binär über A, B, C angeschlossen an PB5,6,7 X Pin 3 ist Out und X0 – 7 sind unsere Eingänge. Der Mux bearbeitet Positive wie auch Negative Spannungen Interne Treiber sind in FET Ausgeführt. Von der Geschwindigkeit reicht er bis im mHz Bereich. Unsere Frequenz ist weit aus Geringer. Hinter X Out Kommt dann eine Inverter Schaltung die aus einem Handelsüblichen OP Besteht. So Kann die CPU die ankommenden Daten nun Verarbeiten. Zur LCD Steuerung (SV1 und x6) Leider Gibt es bei den LCD Displays verschiedene Verdrahtungen. Der heist eine Standard Belegung gibt es Leider nicht! Damit ein LCD Display richtig Angeschlossen werden kann ist es erst einmal Wichtig das Dazugehörige Datenblatt dazu zu besitzen. Sonst wird es Schwierig. Auf dem Bild sieht man einen Ausschnitt des Bestückungsplans. Bezeichnet mit den Datenleitungen. Damit die Montage des LCD möglichst einfach wird habe ich gleich 2 Möglichkeiten Integriert. Es Können X6 oder auch SV1 Genutzt werden. An x10 kann ein 10k Poti ( R26) zur Kontrast Reglung angeschlossen werden sowie unter Verwendung mit x6 die fehlende Leitung und Versorgungsspannung zum Display hergestellt werden. Haben sie vor das Poti zur Kontrast Einstellung Extern zu betreiben Lassen die R 26 unbestückt und Schließen sie es nach Schaltplan an X10 an. Das funktioniert auch wenn sie die Daten über SV1 abnehmen. Die Leitungen sind dafür Durchgeschliffen. In beiden Fällen bleiben die dazu gehörigen Puffer Kondensatoren auf der leiterplatte Bestückt. SV2 Unsere ISP Programmier Schnittstelle mit Angegebener Pin Belegung. Sie dient dazu ein Aktuelles Update einzuspielen. Dazu benötigen sie das Aktuelle Hex file das sie von www.tubeland.de bekommen können. Tubeland informiert sie auf der Webseite über Aktuelle Versionen. Einspielen können sie die Software am besten mit einen USB ISP Adapter den die für ca. 15-20 Euro erwerben können. Die Software dazu finden sie Auf der Atmel Homepage. Die zu Verwendende Software nennt sich AVR Studio und sie ist Kostenlos. Anbei Noch die Einstell Rotienen von AVR Studio Version 4 Und bevor sie Anfangen zu Programmieren sollen sie sicher gehen das Alle Einstellungen sich mit den Bildern Decken. Achten sie auch auf die HEX Anzeige unten. Wurde die CPU schon mit Programm Ausgeliefert Sind so einige Einstellungen in der CPU gespeichert. Am besten die CPU Vorher Auslesen. Auf ein Lock Bit würde ich Verzichten. Die CPU könnte dann nicht mehr Überschrieben werden. Sehr wichtig ist es das Die CPU auf der Internen Frequenz steht. Diesen Punkt sollten sie zu erst Überprüfen. ist dies nicht der fall und sie programmieren. Gibt es Sehr Große Probleme dies wieder Rückgängig zu machen. Seht die CPU einmal auf Externe Frequenz, So kann diese nur wieder Programmiert werden indem sie dann mit einen Externen Osilator bestückt wird. Darum Rate ich unbedingt darauf zu achten das die CPU auch intern Getaktet ist. Unten im Abschnitt Sehen sie Status Informationen das die ISP Schnittstelle erkannt wurde und noch ein paar andere Parameter Unter Flach können sie dann das HEX File Auswählen das sie dann einspielen möchten. Hier noch einmal zu Sehen das die CPU im 8 MHZ Modus sich befindet Achten die Auf die EXTENDED FF, HIGH D9 und LOW E2 Nicht E4 wie im Bild!! dauen. Notfalls Korrigieren! Unten stehen dann die HEX Daten wieder. Alle Angaben sollten mit OK unten im Feld Bestätigt sein. Trauen sie sich das Update nicht zu so würde der Autor gegen eine leine Gebühr für sie die Arbeit übernehmen. Um meinen Arbeitsaufwand Möglist gering zu halten empfehle ich dann für die Rücksendung einen gepolsterten Rückbrief mit Adresse versehen und freigemacht beizulegen So werden die Kosten dann minimiert die entstehen. Achten sie Auf die Lockbit Einstellungen. Wichtig sind die Daten unten! Sie Sollten Übereinstimmen! Also Finger weg an Anderen Einstellungen DIE CPU könnte sonst unbrauchbar sein! Bein Programmieren gibt es bei einigen ISP Adapter die Möglichkeit die CPU mit den Benötigten Spannungen zu Versorgen. Wenn sie diese Option bevorzugen, Schleißen sie das LCD Display dann nicht an um Sicher zu Stellen das die Versorgungsspannung nicht zusammen bricht. Andersfalle kann auch die komplette Schaltung mit Strom versorgt werden. Dann darf das Display an der Schaltung bleiben. Denn die Bordspannung ist ja dafür Ausgelegt auch das LCD zu versorgen. Der ISP Programmer Schaft das in den meisten Fällen nicht! Je nach LCD Modell kann die LED an GND und +5V mit dem dazugehörigen Widerstand Angeschlossen werden. Bei manchen LCD Modulen ist die Belegung Von Oben her gesehen ( Display Seite ) Das sollte Vorerst Überprüft werden bevor zum Lötkolben gegriffen wird. Ansonsten kann es passieren dass dann der Stecker Spiegelbildlich ist. Und wer kann denn eine Steckverbindung auf der Front dulden? Ist dies der fall gibt es 2 Möglichkeiten. Auf der Steuer LP den Stecker von unten einlöten oder sich der Stiftleiste bedienen. An den x2 Port Stehen für mögliche erweiterte Funktionen noch ein parr Ausgänge zu Verfügung an denen noch ein par Kleinlichkeiten Angeschlossen werden können. An PD0 hängt bereits R17 vor! Über PD0 hängt das Relay zum ein und Ausschalten der Anodenspannung. PD1-3 können andere Relais angeschlossen werden Schutzwiderstand von 4K7 sollte am Ausgang noch angeschlossen werden, bevor ein Treiber Transistor folgt. In der Software wurden diese Ausgänge noch nicht definiert, so dass sie uns zurzeit nicht nutzen. Hierzu könnte Lars nach Vorgabe noch etwas Einprogrammieren um sie für die Zukunft nutzen zu können. Vileicht weitere Einschaltmöglichkeiten für Heizung etc. Die Schaltung der Negative Gittervorspannung wurde so Konzipiert, so wenn die CPU mal nicht Arbeiten Würde oder Defekt ist die Höhste Spannung Anliegt um die Röhren zu Schützen. Da die CPU mehrere Messungen macht ca. 488 Messungen in der Sekunde Wird das Signal Über ein RCRC Glied Geglättet, damit die Frequenz nicht Hörbar ist. R 11 Muss Angepasst werden und wird aus der Folgende Liste entnommen. Der Wert Richtet sich nach der benötigten negativen Gitter Vorspannung. Dazu Orientieren wir uns an der Liste mit Folgenden Angaben. Im Setup Müssen dann die Werte identisch eingestellt werden. Ansonsten Zeigt das LCD Falsche Werte An. Das Gleiche Gilt auch für R76 und R78 aus dem Ausschnitt der –G1 Supply! Gittervorspannung Einsetzbare Werte: 1M: MAX 42,77V ( 0) 1M5: MAX 62,87V ( 1) 2M2: MAX 91,02V ( 2) 2M7: MAX 111,12V ( 3) 3M3: MAX 135,24V ( 4) 4M7: MAX 191,53V ( 5) 5M4: MAX 219,68V ( 6) 2*2M7 6M8: MAX 275,97V ( 7) 8M1: MAX 328,24V ( 8) 3*2M7 10M: MAX 404,63V ( 9) 10M8: MAX 436,8V (10) 4*2M7 13M5: MAX 545,36V (11) 5*2M7 15M: MAX 605,67V (12) 16M2: MAX 653,91V (13) 6*2M7 18M9: MAX 762,47V (14) 7*2M7 21M6: MAX 871,03V (15) 8*2M7 Hier ist nichts viel Beachtenswertes. Der Regler benutzt die Spannung nicht, er misst sie nur und zeigt sie an. Auch hier sollte der gewählte Maximalwert über dem liegen, was aus dem Trafo herauskommen kann (ich würde auch einen "Angstfaktor" von 1,6 über der Effektivspannung des Trafos bleiben). Zur Anmerkung Noch etwas: Der BF421 Kann maximal 300V. Alternativ ist auch der BF423 einsetzbar bis Max 250V. Auch die Leiterplatte müsste Für höhere Spannungen Anders Ausgelegt werden. So Beschränkt sich das Projekt auf maximal – 250V Gittervorspannung. !! Damit kann man schon jede menge Abdecken!! Wollen sie dennoch Höhere Spannungen Verwenden, So Lassen Sie die Schaltung Unbestückt und bauen sie diese Separat auf eine Leiterplatte auf. Stellen sie die erforderlichen Verbindungen her! Zur Katodenstrom Meßeinheit: Um den Katodenstrom Überhaupt messen zu können benötigen wir einen Filter. Hier wird der Wechselstrom Anteil auf ein Minimum Reduziert. Das ist seht wichtig da die CPU sonst fehlerhaft berechnet und den Wechselstrom mit einbezieht. Die CPU würde sonst die Anodenspannung Kappen. Sollte das Ergebnis nicht ausreichen kann Am Katodenwiderstand noch ein Zusätzlicher Elko Von 1000uF – 4700uF angelötet werden und einen Zusätzlichen Widerstand von 22 Ohm Spendieren Damit gehen wir dann zum Board. Aber in der Regel sollte das so ausreichen. Im Schaltplan Wurde bereits die Schaltung erweitert. Auch Hier wird Angepasst R* Wird dann mit ein Widerstand aus der liste bestückt. Ströme müssen berücksichtigt werden und dementsprechend der Leistung Zugeordnet werden! Auch hier verarbeitet die CPU maximal 2,56V die NICHT Überschritten werden dürfen!!! Kathodenwiderstand: Der Regler läuft erstmal auf 50% des Maximalstroms, d.h. wenn ein 27RWiederstand eingesetzt ist, würde der Regler versuchen, auf 47mA hoch zu laufen, bei 75% des Maximalstroms würde der Regler ausschalten (hier wären das 70mA). Beide Werte sind einstellbar. Wichtig hierbei ist, dass der Kathodenwiderstand leistungsmäßig so groß gewählt wird, dass ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. Da die Messschaltung dahinter hochohmig ausgelegt ist, würde ein defekter Kathodenwiderstand möglicherweise den Microcontroller in Mitleidenschaft ziehen. 2R7 3R3 3R9 4R7 5R6 6R8 8R2 10R 12R 15R 18R 22R 27R 33R 39R 47R 56R 68R 82R 100R MAX 948,15 mA MAX 775,76 mA MAX 656,41 mA MAX 544,68 mA MAX 457,14 mA MAX 376,47 mA MAX 312,2 mA MAX 256 mA MAX 213,33 mA MAX 170,67 mA MAX 142,22 mA MAX 116,36 mA MAX 94,81 mA MAX 77,58 mA MAX 65,64 mA MAX 54,47 mA MAX 45,71 mA MAX 37,65 mA MAX 31,22 mA MAX 25,6 mA C1 Glättet die Ankommende Spannung hierzu Gibt es noch verschiedene Betriebsarten die Festgelegt werden können. Mehr dazu bei der Software Beschreibung. Die Meßeingänge der Anodenspannung für die Vor und Endstufe. Maximal dürfen an den klemmen nur 500 V angeschlossen werden. Bei höhere Spannungen bitte die Differenz dazu Addieren. Oder Direkt den Erforderlichen Widerstand Extern Am Netzteil Unterbringen und auf der Leiterplatte die Vorgesehene R´s Überbrücken Anodenspannung: 300k: MAX 166,66V ( 1) 470k: MAX 259,65V ( 2) 560k: MAX 308,88V ( 3) 600k: MAX 330,76V ( 4) 620k: MAX 341,71V ( 5) 750k: MAX 412,82V ( 6) 820k: MAX 451,11V ( 7) 900k: MAX 494,87V ( 8) 910k: MAX 500,34V ( 9) 1000k: MAX 549,57V (10) 1200k: MAX 658,97V (12) 1500k: MAX 823,07V (13) 1600k: MAX 877,77V (14) 1800k: MAX 987,17V (15) 2100k: MAX 1151,28V (16) 2200k: MAX 1205,98V (17) 2400k: MAX 1315,38V (18) 2700k: MAX 1479,48V (19) 3000k: MAX 1643,58V (20) 3300k: MAX 1807,69V (21) 3600k: MAX 1971,79v (22) 3900k: MAX 2135,89V (23) 4200k: MAX 2299,99V (24) 4300k: MAX 2354,69V (25) 4500k: MAX 2464,1V (26) 4700k: MAX 2573,5V (27) 4800k: MAX 2628,2V (28) 5100k: MAX 2792,3V (29) 5400k: MAX 2956,4V (30) 5600k: MAX 3065,81V (31) Auch hier gibt es ein bisschen was zu beachten. Der Maximalwert sollte über dem theoretischen Maximum der Versorgungsspannung liegen, wenn also ein Trafo 300V Effektivspannung hat, so ist typischerweise die Leerlaufspannung höher (Kuper- und Eisenverluste werden kompensiert). Ich würde Überschlagsmäßig die Effektivspannung des Trafos mit 1,6 multiplizieren und den nächst - höheren Spannugnsteiler - Widerstand wählen. Zu groß sollte der Wert auch nicht gewählt werden, denn erstens wird dann die Messungenauigkeit des Controllers größer und (!!) der Controller startet die Regelung erst, wenn die Spannung der Endstufe über 25% des Maximalwertes liegt. Hier noch mal das 300V-Beispiel: 300V*1,6=480V -> 900k (3*300k) bzw. 910k (Normwert) -> Umax=500V. ---> Einsatzpunkt der Regelschleife wenn die Betriebsspannung der Endstufe über 125V liegt. Bei Reichelt gibt es Encoder unter den Bestellnummern: STEC12E08 STEC12E06 STEC11B13 STEC11B03 STEC11B01 Sind aber noch nicht getestet worden. Manch ein Enkoder kann Probleme Verursachen mein Encoder stammt von Panasonic und es gibt ihn bei Pollin unter der Nummer 240 313 zum Stückpreis von 0,75 EUR. Die Schaltung für den Encoder ist wie folgt Aufgebaut: Sollte der Encoder nicht richtig funktionieren Empfehle ich Anschluss A und B mit einander zu vertauschen. Zum Speaker Protektet. R 7 Bzw. R9 Müssen den Ausgangsleistung Angepasst werden, Damit die Schaltung richtig Arbeiten kann. Als Erstes muss man wissen, welche Maximal Leistung der Amp Abgibt. Im Anwender Beispiel nehme ich die 2*6C33 PP die so knappe 70 Watt Bringt. Angeschlossen ist ein 600R / 8 Ohm AÜ. Das Währe eine Wechselspannung von ca. 23,66V Errechnen wir wie Folgt: 23,66/2,56V/ = 9,23 9,23*47K ( R6) =433K Also 470K In der Praxis Sieht es leider anders aus als erwatet: So ist bei der Konfiguritation aufgefallen, das die Dynamische Kennlinie so nicht Funktioniert. Meine erste Vermutung war. Es muss ein Programm Fehler Vorliegen. Dem war aber nicht so. Das Programm funktioniert einwandfrei. Ich habe dann Am Eingang eine Regelbare Stromquelle ( DC ) Angeschlossen und siehe da die gewünschte Spannung verfehlte ihr Ziel. Herausgefunden habe ich das die ZD 2,8V schuld ist. Es Scheint so als ob sie schon Vorher Anspricht und Leistung vernichtet. Die Praxis hat dann ergeben dass hier ein Wert von nur 3K3 R7 und R9 wohl der bessere wert ist. Ich würde das Aber mit Vorsicht genießen. Wer weis wie sich Z Dioden von Anderen Hersteller Reagieren. Also ist es zu Empfehlen vor der Bestückung ein Testaufbau zu machen. Und ausgiebig Messen um den Richtigen wert zu finden, bevor die CPU abraucht. Aufbau und Test: Kontrollieren ob alle Bauteile richtig Eingelötet wurden! Funktionen Überprüfen. Zuerst Schließen wir die Anodenspannung Spannung an. Wählen sie wie aus der liste im Menü die passenden Widerstände aus und Kontrollieren sie auf dem Display ob auch wie gewünscht alles seine Richtigkeit hat. In Meinen Fall Zeigt das Display Nun 264V An Gemessen habe ich mit dem Multimeter 261 V Soweit Läuft die Kontrolle der Anodenspannung. Danach folgt die Negative Gittervorspannung. Natürlich Wieder Kontrollieren Und danach erfolgt die Verdrahtung der Katodenströme. Und die der Negativen Gittervorspannung. Bauen sie Jedes System nach einander auf! Ziehen Sie Niemals den Netzstecker für die LCD Steuerung heraus. Zwar Werden die Röhren dann Zwar mit dem Maximale Gittervorspannung versorgt was ja auch nicht schlimm ist. Sollte der Amp mit Versorgungsspannung Versorgt sein und sie Schalten die Steuerung dazu Könnte es der Tot der Röhren sein. Natürlich Können die Regler auf Funktion auch Ohne Röhren getestet werden. Auf dem Display kann gesehen werde ob der Regler funktioniert. Wichtig ist das Relay 2 ( Aufheizzeit der Röhren mit einer sinnvollen Verzögerungszeit eingestellt ist bei der 6C33 habe ich erst einmal 45 Sec ausgewählt. Auch wenn die Anodenspannung nicht Über das Relay geschaltet wird. Wird der Regler dadurch Später starten, Der Regler Startet mit einer Hohen Negertiven Gittervorspannung. Der Regler weis nicht wann die Röhren warm sind und damit der Regler nicht Vorher Startet und die negative Gittervorspannung bis auf nahezu 0V runter regelt Muss eine Ausreichende Anheizzeit ausgewählt werden, denn der Start der Reglung ist mit Rel 2 verknüpft. In meinen fall dauert die Aufheizzeit 45 sec. Der Regler befindet sich in der Aufheitzzeit bei ca – 128V. nach aufbauen der Zeit sinkt der Regler langsam die negative Gittervorspannung bis der eingestellte Anodenstrom erreicht ist In der Display Rotiene Kommt man durch drücken der Encoder Taste. Hier kann man nun das Verwendete Display Aussuchen Es gibt folgende 5 Einstellmöglichkeiten: 1. "generisches" Display 2. 4x20-WINSTAR WH-2004A-TMI-JT 3. 2x20-BATRON BTHQ22005VSS-13 4. 4x27-WINTEK WD-C2704M-1HN 5. 4x40-EA W404B-NLW Das "Feature" für die Regelung ist ein wenig freier wählbar. Es gibt 3 Gruppen: 1. freilaufende Regelung 2. sollte Speaker Input > x% liegen, dann wird die Regelung ausgesetzt. sobald wieder weniger als x% Signal anliegt, wird nachgeregelt. X kann in Schritten von 6,25% eingestellt werden. 3. dynamische Kennlinie mit Stützpunkten bei 0%, 25%, 50%, 75% und 100% von Speaker Input. V6-16-6Ch Die Zweite Proto Leiterplatte mit kleinen Hardware Änderungen. Im Katoden Meßwerk wurde noch ei Zusätzliches RC Glied eingearbeitet. Grund: es War noch zuviel AC Anteil im Meßweg Die Anodenwiderstände wurden durch einen Ersetzt. 1 Rel. Statt 4Rel dafür aber 2*um Die Andenspannung Schalte ich im Testaufbau auf der AC Seite bei Höheren Spannungen Sollten Beide Schließer in Reihe geschaltet werden. Die noch Vorhandenen Kanäle der CPU habe ich auf einer Steckleiste geführt um die LP erweitern zu können. Nun die Stückliste: Vorab unbearbeitet so wie sie von Eagle CAD Gennerriert werden kann. Werde es Später nachholen. Menge Wert 7 1 2 1 1 1 1 12 ,47 6 9 7 1 1 1 8 1M 1N4004 1k 1k 2,5 2,5V 2M7 4 3,3/16 Device AK500/2 AK500/5 AK500/6 AK500/8 MPT3 MPT6 MPT8 CPOL-EUE2.56 R-EU_0204/2V 1N4004 R-EU_0204/2V R-EU_0207/10 ZPD ZPD R-EU_0204/2V CPOL-EUE2.55 Bauteile X3, X4, X5, X7, X8, X9, X11 X14 X1, X13 X12 X10 X2 X6 C26, C27, C28, C29, C45, C46, C47, C48, C49, C50, C51, C52 R28, R34, R35, R37, R38, R40 D1, D3, D4, D6, D7, D8, D9, D10, D11 R24, R25, R61, R93, R94, R95, R96 R62 D5 D2 R51, R54, R59, R60, R79, R82, R85, R88 C11, C15, C16, C19 7 2 8 1 1 4k7 09P 4,7M 10K 10K 10k 1 22p 14 47k R-EU_0204/2V 2 4 8 4 47k 2w 47k 2w 68k 100/16 R-EU_0411/3V R-EU_0414/5V R-EU_0204/2V CPOL-EUE5-5 12 100k R-EU_0204/2V 37 100n C-EU050025X075 4 1 12 6 6 2 1 1 1 1 6 1 4 1 1 1 1 R-EU_0204/2V BS11 R-EU_0204/2V R-EU_0207/10 TRIM_EU-LI15 C-EU050025X075 R1, R2, R3, R10, R11, R12, R17 L1, L2 R21, R22, R23, R29, R30, R31, R33, R36 R39 R26 C22 R27, R32, R49, R50, R52, R53, R77, R78, R80, R81, R83, R84, R86, R87 R67, R69 R43, R44, R68, R70 R45, R46, R47, R48, R71, R72, R73, R74 C61, C64, C65, C68 R5, R6, R8, R13, R15, R19, R57, R58, R89, R90, R91, R92 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C12, C13, C14, C17, C18, C20, C21, C23, C24, C30, C31, C33, C34, C35, C36, C37, C38, C40, C41, C43, C44, C54, C55, C56, C57, C58, C59 C-EU050C62, C63, C66, C67 025X075 125R R-EU_0411/15 R20 R41, R42, R55, R56, R63, R64, R65, R66, R75, 220k R-EU_0204/2V R76, R97, R98 300k R-EU_0817/7V R4, R7, R9, R14, R16, R18 CPOL-EUE51000/16 C25, C32, C39, C42, C53, C60 10.5 4051N 4051N IC3, IC4 4052 4052 K1 7805 78XXS IC6 7905 79XXS IC5 BC547 BC547 Q1 BF421 BF421 Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 MEGA164-p MEGA16-P IC1 MOUNT-PAD- MOUNT-PADH1, H2, H3, H4 ROUND3.2 ROUND3.2 TL071P TL071P IC2 WSL 10G ML10 SV2 WSL 16G ML16 SV1 DSP b50c1500 RB1A B1 100n/63 Der Bestückungsaufdruck Sieht wie folgt aus: Einen Detalierten Anschlußplan arbeite ich noch aus mit Grafiken. Zugegeben muss man etwas aufpassen beim bestücken. Aber es geht. Die Klemm Belegung der 6CH Version Die Bezeichnungen Sprechen für Sich Ich Habe Möglichst versucht das ganze Übersichtlich zu machen. So sollte es Möglich sein alles zu installieren zu können. Die Software Nun gehen wir einmal im Detail der Software, die Lars für mich geschrieben hat. Mittlerweile funktioniert die Software schon recht Ordentlich. Wir befinden uns aber noch im Beta test: Wird der Amp eingeschaltet Sieht es dann so aus: Im Display Steht das es sich hier um eine 6 Kanal Regel Software handelt. Hinter Tubeamp steht eine 1. Das ist die Restlaufzeit des Counters die hier noch Angezeigt wird. Es handelt sich hier Um die Aktuelle Version V0.17 Datum / Uhrzeit Nun zurück zum Counter: Solange er sich im Abwärts Modus befindet, ist es möglich durch Drücken des Encoder Knopf im Auswahl Modus des Displays Typs zu gelangen. Nachfolgend ein paar Bilder dazu. Zurzeit Verwende ich das 4x40 Display. Scrollt man durch Drehen des Encoders können andere Typen Ausgewählt werden. Die Weißen Kästchen z.b. beim 2x40 Display Signalisieren das dieser bereich bei den Typen entfällt. Wurde das Display Ausgewählt Knopf zum Speichen Drücken. Sie befinden sich im Running Modus. Die Röhren sollten sich beim Erststart NICHT in den Fassungen befinden!! Scrollen wir weiter herunter dann finden wir die Zeile Configuartion Setup. Der Pfeil sollte sich auf der Zeile befinden und Knopf Drücken. R K steht zurzeit auf 5R6. Durch Knopf Druck kann der Wert Verändert werden. ( Siehe Tabelle für Katoden R´s )Der Ausgesuchte Wert Sollte sich mit dem eingebauten Katoden Widerstand Decken. Zu beachten ist auch Das die Verlustleistung des eingekauten Widerstand Ausreichend hoch ist. I avr legt den Katodenstrom fest der dann Später gehalten werden soll Das Währe dann die Anoden Verlust Leistung,. Mit I Max legen sie fest welcher maximale Strom durch die Röhre Fliesen darf. Wird im Betrieb dieser Wert Überschritten, Schaltet die Steuerung die Anodenspannung ab um die Endstufen Röhren vor Zerstörung zu Schützen. R Mux6-5 etc. können die Anodenspannung des Spannungsteilers eingestellt werden ( Siehe Liste ) R Un NEG ist für die negative Gitter Vorspannung gedacht. Auch hier wird der Wert aus der liste mit den gewünschten Daten eingesetzt. Delay zeit ist die Verzögerungszeit des Relay für die Anoden Spannung. Hier wird eingestellt wie lange die Röhren vorheizen sollen, bis die Anodenspannung eingeschaltet wird Bevor wir hier weiter Machen noch einmal Kurz die Wichtigsten Einstellungen: -Ug, IK, und I Müssen stimmen. Damit die Röhren beim Einschalten nicht zerstört werden! Zu den Betriebs Arten: Feat: at xxx können Zwischen 3 Betriebs Arten gewählt werden: Im Display sehen sie gerade die Betriebs Art Control Freeze. Gesteuert wird es über Speaker Protektet Control Freeze kann in 6,3% Schritten eingestellt werden, Wird der eingestellte wert Überschritten, setzt die Regler Schaltung aus und Hält Friert dann die –Ug solange ein bis der Wert wieder unterschritten wird. Möglichkeit 2 Währe Permanent Control. Die –Ug wird ständig geregelt. Wird der Amp Voll ausgesteuert würde die Regelung bis zu die maximale verfügbare –Ug Spannung beisteuern um I Zu Halten. Möglichkeit 3 ist eine Dynamische Steuerung die uns erlaubt bei bestimmten pegeln die Ruheströme zu verändern So können die Werte zur zeit bei 0%, 25%, 50%, 75%, 100% Auslastung die Ruheströme ividuell nach Eigenden Bedürfnisse Angepasst. werden. So währe ein Energie Spar Modus zu realisieren oder man könnte den AB bereich verschieben. So das waren die Einstell Möglichkeiten in Setup. Vor dem verlassen des Setups sollte noch Abgespeichert werden! Sonst bleiben die Daten nur bis zum neu start erhalten! Kommen wir zum Betrieb zustand, also Raus aus dem Menü. Ganz oben wir der Zustand des Amp Angezeigt. In dieser Zeile werden auch Mögliche Fehlermeldungen Angezeigt. Wir sehen dass der Regler versucht 100mA zu halten. Dahinter dann die Aktuelle – Ug Ub0,1,2,3 etc Zeigen die Aktuelle Anodenspannungen an So Sehen wir die Spannung von jeden Kanal der Endröhre danach folgt die vorstufen Spannung. Jederzeit kann gescrollt werden um die Anderen Daten einzusehen. Weiter Runter gescrollt Sehen wir Ia mit 110,8 mA. Diesen wert versucht der Amp gerade zu halten. SPK ( Speaker Protektet ) zeigt zurzeit noch in Hex an maximal ist 3FF möglich. Hier sind 2 Kanäle Li und Re. Im Modus 1 Später wird der Wert noch in % umprogrammiert. Change I avr können sie Jederzeit Manuell eingreifen, wenn sie diesen wert verändern wollen. Das Gleiche gilt auch für I MAX ( Weiter unten ) Wird der Amp Resetet werden die Daten aus dem Speicher geladen, so wie sie die Daten vorher festgelegt haben. I Var Setzt auch Dynamisch Control in Allen Stufen auf dem Anngezeigten wert um. Bei Reset sind die Alten Parameter wieder geladen. Die Software wird noch weiter Entwickelt. Tipps: Damit auch alles 100 % funktioniert empfehle ich Die Leiterplatte auf eine Stabile Grundplatte zu montieren, Die Schaltung mit GND Zentral zu verbinden. Die Daten Leitung Sollte Abgeschirmt sein. Oder die Schaltung komplett in ein passendes Stahl Gehäuse unterbringen. Damit keine Einstreuung in der Endstufe Statt finden. Beim 6c 33 PP Amp reichte es Allerdings aus die Schaltung auf eine grundplatte zu montieren. Diese Sollte auch an GND liegen. Die Daten Leitung kann man mit Alu Folie einwickeln und auf GND Legen. Die 2 Ch Version Sie ist Von der Funktionsweise der Software ( fast Identisch ) auf 2 Ch Abgespeckt. Auch Der Schaltungsaufwand ist hier geringer. Dadurch Fällt die leiterplatte auch Kleiner aus Die Eagle Bst. Liste, unbearbeitet Menge Wert 1 1 1 1 1 4 8 5 2 1 2 Device AKL101-08 AKL101-06 AKL101-05 AKL101-04 AKL101-02 0,47 11d5100 1/4Watt 1N4004 1/4Watt 2,7 ZPD 2M7*** 1/4Watt CPOLEUE2.5-5 4 3,3/16 3 4k7 1/4Watt 2 09P 4,7M BS11 9 1 2 5 2 2 1M 1N4004 1k 10K 10k 22p 47k 47k 2w 68k 4 100/16 4 100k 16 1 4 2 100n 125R*** 220k 300k*** 4 330n/63 2 1000/16 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 4052 7805 7905 BC547 BF421 MEGA16-P ic8 TLC272P WSL 10G*** WSL 16G DSP b50c1500 ic40 LP Bauteile C16, C17, C18, C19 R14***, R19***, R20, R22, R23, R25, R26, R27 D1, D2, D4, D5, D6 R40, R41 D3 R34, R37 C5, C9, C10, C13 R1, R2, R5 L1, L2 R9, R10, R11, R15, R16, R17, R18, R21, R24 R12 C15, C20 R13, R32, R33, R35, R36 R28, R29 R30, R31 1/4Watt 1/4Watt KERKO22P 1/4Watt 2Watt 1/4Watt CPOLEUE5-5 C29, C32, C33, C36 REU_0204/2V R4, R7, R38, R39 53D3648 2Watt 1/4Watt 1/4Watt C-EU050025X075 CPOLEUE5-10.5 FIN41.52.9 12V 78XXS 79XXS BC547 BF423 MEGA16-P Fassung TLC272P C1, C2, C3, C4, C6, C7, C8, C11, C12, C14, C21, C22, C23, C24, C26, C27 R8 R42, R43, R44, R45 R3, R6 C30, C31, C34, C35 C25, C28 K1 IC4 IC3 Q1 Q2, Q3 IC1 ic2 IC2 ML10 SV2 ML16 RB1A Fassung SV1 B1 Schaltungsdesign sowie die Software ist Urheberrechtlich Geschützt Jede Unerlaubte Verfielfältigung der Software die sich im Atmega befindet ist nicht gestattet. Die Software darf Ohne Zustimmung nicht aus dem Baustein Ausgelesen noch Verändert werden. Die Lizenz Gebühr für die Software ist im Atmega Preis mit drin. Das heist das sie mit dem Kauf des Bausteins die Software Bezahlt Haben und sie Lizenz Inhaber sind. Damit der Programmierer nicht die Lust Verliert Die Software weiter zu entwickeln Respektieren sie das auch der Programmierer etwas Verdienen möchte. Die Entwicklung dauerte über mehrere Jahre an. Sollten sie als Gewerbelicher Interesse haben dieses Produkt in ihre Serie mit ein zu planen oder eine Änderung des Programm/ Schaltung Wünschen. Sprechen sie mich an. Händler Anfragen erwünscht. Haben Sie noch Fragen? Dann zögern sie nicht mich zu kontaktieren. Wünschen sie Telefonische Beratung Hinterlassen sie dafür dann bitte Ihre Telefon Nr. Fa. Tubeland Inh. Markus Andrzejewski Familienstr. 33 46049 Oberhausen Fax: 0208/85 67 96 www.tubeland.de Mail: [email protected]
