Endstufensektion mit JFETs emulieren

  • Hallo zusammen,

    Um mich für Röhrenprojekte vorzubereiten beschäftige ich mich momentan intensiver mit Ampschaltungen und zur Übung mit JFET-Emulationen dieser. Lese viel, experimentiere viel und hab schnell Spaß am Bau von Ampsims gefunden.
    Meistens wird ja nur die Vorstufe adaptiert, ich würde gerne mehr über Möglichkeiten lernen, auch die Endstufensektion einzubeziehen, sprich Phaseninverter und Push-Pull-Endstufenschaltung.

    Vorab: Das Thema Ampsims ist ja schon ordentlich durchdiskutiert worden an diversen Stellen, darum geht es mir hier nicht. Dass so eine Emulation nicht klingt wie das Röhrenamp-Vorbild ist völlig klar und dass 1-zu-1-Adaptionen nicht immer zielführend sind ebenfalls. Wie gesagt: Darum geht es mir nicht.

    Ziel für mich wäre eine Schaltung, die ampähnlich klingt und möglichst viel des 'Geschmacks' der Ampschaltung einfängt, um direkt ins Interface und mit IR gespielt werden kann. Reine Pre-Amp-Emulatoren können das auch, ist mir klar. ;)

    Frage: Habt ihr Erfahrungen oder schicke Lösungen, um Phaseninverter und Endstufe mit in eine JFET-Emulation zu integrieren?
    Ich hatte an eine mu-Amp-Schaltung gedacht, um die beiden Komponenten abzubilden (wie bei ROG Thor oder BSIAB). Gibt es hierzu Erfahrungen, Hinweise zur Umsetzung oder alternative Lösungen?

    Danke im Voraus und besten Gruß,
    Max <3

    "Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt, sondern wenn man nichts mehr weglassen kann."
    - Antoine de Saint-Exupéry

  • Hi Christof,

    herzlichen Dank für den interessanten Link - das Thema ist mal glatt an mir vorbeigegangen!
    Ist ne coole Sache und ein klasse Projekt für wann anders, allerdings genau nicht das, was ich hier machen möchte. :whistling:

    Ich suche nach ner Lösung ohne Trafo und bei 'Pedalpegel', ich möchte ja keine echt Endstufe, sondern nur einen ähnlichen klangformenden Effekt und die 'Endstufen'-Verzerrung haben.

    Danke nochmal und lieben Gruß, das nächste Projekt steht dann wohl fest :love:
    Max

    "Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt, sondern wenn man nichts mehr weglassen kann."
    - Antoine de Saint-Exupéry

  • Naja, das wird dann schwierig, weil die Klangformung in der Endstufe eben maßgeblich im Zusammenwirken mit der Box passiert. Und auch der Trafo ist eine interessante Größe dabei.
    Mir ist keine TrafoLose Endstufensimulation mit FET bekannt. Interessant sind die Schaltungen von Vox, wo eine große Gegentakt Endstufe samt Trafo und Box mit einer kleinen Röhre und Simulationsschaltungen dargestellt wird. Du müsstest das dann auf Fets übertragen. Vom ac15vr z. B. gibt es dazu Schaltungen im Netz. Mehrere Operationsverstärker simulieren das Schwingung System des Cab. Und dessen Rückwirkung auf die Röhre. Das ist nicht grade simpel.....

  • Hi Christof,

    Danke für den Input. Ja, das ist nicht trivial. Wobei ich die verlinkte Schaltung eher als erweiterte Cab-Sim verstehen würde.
    Also das System PI - Endstufe - AÜ - Box komplett zu verwursten wird sicher sehr komplex und dafür aber schätzungsweise eher unbefriedigend klingen.
    Ich hatte gehofft, Schaltungsoptionen zu finden, mit denen man zumindest PI und Endstufe mit in eine JFET-Emulation integriert bekommt. Aber hat wohl einen Grund, warum man dazu kaum was findet. Bei den ROG-Projekten ist dazu recht wenig zu finden. Teils mu amp und teils was mit Dioden-Clipping, aber keine ausführliche Darstellung dazu wie bspw. beim Fetzer Amp zum Thema Gainstufen-Adaption.

    Aber gut, dann hab ich ja trotzdem ein neues Projekt mit deinem TransChamp :thumbup:

    Lieben Gruß,
    Max

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    - Antoine de Saint-Exupéry

  • Wäre es nicht eine Idee erstmal ganz simpel einen JFET PI aufzubauen der zwei weitere FETs ansteuert (glaube depletion mode MOSFETs kommen einer Pentode am nächsten) die im PP-Modus arbeiten? Oder auch ein PP BJT-Pärchen (?). Ich hatte diesbezüglich auch schonmal etwas herumprobiert, ist aber wieder eine Weile her. Kathodyn PI mit JFET ging jedenfalls ohne Probleme wenn ich mich recht erinnere, das war schonmal gut. Das PP-Paar kann man dann ja erstmal nach einem Röhrenamp Vorbild nachbauen und schauen, wie es klappt und wie die FETs gebiased werden müssen. Wenn man nach PP-Schaltungen sucht findet man halt immer welche mit komplementären Transistoren (PNP + NPN bzw. N-channel + P-channel), was es ja aber bei Röhren so nicht gibt und einen PI überflüssig macht. Daher würde ich auch versuchen, das PP-Paar mit gleichen Transistoren oder FETs aufzubauen. Phänomene wie blocking distortion und Ähnliches gibt es da dann vermutlich nicht, aber abgesehen davon könnte ich mir vorstellen, dass man der Sache nahe kommen kann, auch wenn die FETs übersteuert werden.
    Interessiert mich jedenfalls auch!

  • Ja, genau, und Leute, die keinen Lautsprecher mit 2 getrennten Wicklungen haben, oder die dem keinen Gleichstrom durchschicken wollen, die könnten ja einen Trafo nehmen.
    :) Christof

  • Ja, das war mein Problem bisher: Ohne Trafo bekomme ich die beiden Signale ja nicht auf den Ausgang. Mich hat gefreut, dass ich nicht der einzige bin, den das interessiert.

    Bisher habe ich als Lösungsansätze nur die SRPP-Varianten gefunden:

    https://www.diystompboxes.com/smfforum/index.php?topic=97192.0

    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Push%E2%80%93pull_output

    http://www.runoffgroove.com/thor.html

    Denke ich gehe damit mal ins Rennen. Hätte ja sein können, dass jemand noch ne andere Idee hat. :)

    Lieben Gruß und danke für die Beteiligung,
    Max

    Edit: Beim 18 von ROG wurde nur die eine Hälfte des PI und eine der Endstufe übernommen. Ist natürlich was ganz anderes, aber vielleicht noch die einfachste Variante. Werde testen und berichten. :thumbup:

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    - Antoine de Saint-Exupéry

    Edited once, last by Moonshine (September 19, 2019 at 2:58 PM).

  • Klingt alles spannend, aber auch nach l'art pour l'art. Denn wenn man den ganzen Aufwand treibt, um das Resultat nachher digital aufzunehmen, kann man ja auch gleich auf Software setzen. Das dürfte authentischer klingen, und gute Lösungen gibt es sogar umsonst.

  • Hi Immo,
    Genauso ist es wohl :thumbup:
    Mir geht es primär ums Tüfteln und Verstehen und wenn am Ende noch was cooles rauskommt, umso besser. Und letztlich muss man ja nicht ins Interface spielen, kann auch einfach ein nettes Overdrive dabei rauskommen. Hab mich einfach gefragt: Geht sowas und wenn ja, wie?

    Wenn ich nen richtig geilen Sound haben will, dann nehm ich meinen Röhrenamp auf. Nur zum Dödeln daheim machen die Kisten schon Spaß und der Weg zum fertigen Gerät eigentlich sogar noch mehr als die Nutzung. :whistling:

    L'art pour l'art - c'est vrai! <3

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    - Antoine de Saint-Exupéry

  • Mit einem Differenzverstärker bekommt man die beiden Spannungen der Phasen auch wieder zusammen.
    Ein Röhren Verstärker arbeitet am Ausgang aber sozusagen mehr als Stromquelle und das bedeutet mehr Eigenleben der Box.

  • Genau das wäre auch mein Vorschlag gewesen: Die beiden phasenverkehrten Signale mittels Differenzverstärkers, am einfachsten ein Opamp wieder zu summieren. Da wäre es wohl am besten dem Opamp eine höhere Spannungsversorgung zu gönnen, als den FETs damit der Opamp alle Signale die er bekommt möglichst neutral summieren kann ohne selbst zu übersteuern, was ja bei den FETs gewünscht ist.


    Und ja, das ist definitiv l'art pour l'art. Aber das macht ja nichts :)

  • Oder 2 SRPP und den LS in Brücke betreiben.
    Denke aber, daß der OT der ganz entscheidende Faktor an der Klangbildung ist. Vielleicht einen normalen oder einen ELA-Übertrager verwenden? Dadurch bekäme man auch eine galvanische Trennung, die beim Recording oder auch beim Anschluß an ein geerdetes Gerät sehr von Vorteil sein kann.

  • Damit der Thread noch etwas zielführend wird, hier eine relativ einfache praktische Umsetzung ohne Übertrager:
    Die Germaniumdioden ahmen hier zusätzlich einen Gitterstrom nach, hierdurch ergibt sich eine amplitudenabhängige Ladung auf den Koppelkondensatoren wodurch sich der Arbeitspunkt zu niedrigerer Steilheit verschiebt. Ergebnis ist eine leichte aber sehr interessante Anschlagskompression.
    Eine kleine Schaltung, verwendbar sowohl als Eingangsstufe wie auch in der weiteren Signalkette oder auch zur Klangformung in Transistorverstärkern.

  • Ooooh, Leckerschmecker - das wird auf jeden Fall gebaut! Chaupeau, mein Guter! Und tatsächlich mal wieder fast in Stereo! [Blocked Image: https://musikding.rocks/wcf/images/smilies/wink.png]
    Ich bin an einer super ähnlichen Schaltung dran, allerdings in schlechter und noch nicht ganz fertig. [Blocked Image: https://musikding.rocks/wcf/images/smilies/thumbsup.png]

    Mein Gedanke war es, eine Overdrive als Standalone-Gerät zu haben, oder die simulierte Endstufe hinter Preamps/Overdrives zu schalten. Aktuell sähe der Aufbau so aus:
    1. Volume Pad bzw. Poti, schaltbar --> z.B. bei Nutzung hinter einem Preamp oder mit High-Output-PUs
    2. Eingangsstufe als Boost (z.B. Fetzer Valve), schaltbar in 2 Stufen
    3. Cathodyne-PI
    4. PP-Stufe mit Tone-Regelung
    5. Long Tailed Pair als Differenzverstärker (weil ich zu doof bin für Opamps, bzw. bin ich da noch am Lernen und Simulieren)

    Schon in der LTSpice-Simulation (mit idealisierten Bauteilen!) ist das Biasing aller Komponenten sehr schwierig. Ich wurstele ständig noch an allen Parts rum, aber so sieht bisher das Konzept aus (Achtung! Nicht getestet und nicht fertig!):

    Hat jemand auf den ersten Blick Verbesserungsvorschläge? Die Schalter muss man sich jetzt natürlich denken, die Mühe mache ich mir nicht in LTSpice [Blocked Image: https://musikding.rocks/wcf/images/smilies/grin.png]

    Herzliche Neujahrsgrüße euch allen!
    [Blocked Image: https://musikding.rocks/wcf/images/smilies/heart.png] Max

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    - Antoine de Saint-Exupéry

  • Danke und guten Appetit!
    Der oben ist übrigens nicht wirklich ein Overdrive, der macht relativ hohe Pegel relativ clean. Mit schwachen SC wird einfach der Anschlag etwas weicher und runder, wenn man richtig in die Saiten haut oder mit einem kräftigen HB bekommt man sanft angecruncht.
    Was deinen Entwurf angeht, ich weiß nicht, ob der Fetzer nicht den PI ziemlich überfährt? Vielleicht erst den PI und dann 2 Fetzer? So einem FET-PI fehlt eben im Vergleich zum Röhrenoriginal einfach der Headroom und er geht ziemlich mit Säge in die Sättigung. Das Stereopoti könnte man sparen, mit 2 Längswiderständen und dazwischen dann einem einfaches Poti, das hätte auch besseren Gleichlauf. Braucht es den C11? Ich hab bei mir an der Stelle einen Elko, aber nur für den Gleichtakt vom "Gitterstrom", daß mir die PI-Fets nicht die Kompression weggegenkoppeln. Bei der Ausgangsstufe hätte ich die gleiche Sorge wegen Pegel dann auch wieder. Wie wäre es, davor nochmal so einen Längsregler-Lautstärkesteller hinzusetzen, also praktisch das Mastervolume und der Differenzverstärker ist dann gleichzeitig der Ausgangsbuffer? Du kannst auch gerne meinen Differenz-OP 1:1 übernehmen, das spart dann auch die Koppelkondensatoren. Sowas ist in jedem symmetrischen Mikrofonvorverstärker drinnen und in dem Zusammenhang findet man auch Literatur dazu.
    Ebenso gutes Neues!
    Grüße, Loesti

  • Hi Loesti,
    Ja, da hast du Recht! Das hat sich auch in den Simulationen gezeigt, die PI(s) zu überfahren war nicht der Plan und klingt ja nicht besonders (oder eben sehr 'speziell'). Ich werde mal weiter rumspielen und lasse mich (wenn das okay für dich ist) etwas von deiner Schaltung inspirieren. Die beiden LEDs zur Absicherung gegen Übersteuerung sind ein guter Ansatz. Ich hätte nur, im Gegensatz zu deinem Interceptor, gerne 'Endstufen'-Zerre, also die PP-Stufe würde ich gerne gut füttern. Das Einsparen des Doppelpotis ist auch ne gute Idee. Ich habe das Konstrukt der PP-Stufe grob vom Wild13 übernommen, dort wird auch mit Doppelpoti gearbeitet. Längswiderstände mit gemeinsamem Poti als regelbarer Widerstand zu GND reduziert natürlich etwas den Regelbereich aber macht die Sache einfacher. Ich werde testen.
    Ein separater Fetzer pro Phase birgt natürlich das Risiko der Imbalance (muss aber nicht automatisch schlecht sein?)...vielleicht probiere ich mal nen LTP anstatt des Cathodyne. Komplexerer Aufbau und nochmal Matching, aber mit mehr Pegel für die PP-Stufe.
    Und ja, ein Opamp ist denke ich ein besseres Mittel zur Differenzverstärkung als ne weitere PI-artige Stufe.
    Ich werde tüfteln und berichten.

    Danke für die rege Beteiligung und die super Vorschläge, denke hier kommen paar coole und spannende Geschichten bei raus!

    <3 Max

    "Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt, sondern wenn man nichts mehr weglassen kann."
    - Antoine de Saint-Exupéry

    Edited once, last by Moonshine: Tippfehler (January 6, 2020 at 11:38 AM).

  • Hi zusammen,

    Melde mich mal wieder zu dem eingangs genannten Thema. @l0e5t1 und ich sind im Hintergrund noch mit ein paar Vorbereitungen zugange, das Thema ist also nicht tot, sondern etwas verstummt.
    Mir ist letztens das Teil hier unter die Nase gekommen (nicht in echt leider, sondern nur im Netz):
    https://crazytubecircuits.com/falcon

    Kennt das zufällig jemand? Denn dort soll ja angeblich genau das gemacht worden sein, Emulation von PI und Endstufe mit JFET. Allerdings ist ja bei so Marketinggewäsch immer die Frage, wie technisch korrekt das ausgedrückt ist. Kennt jemand den Falcon?

    Lieben Gruß,
    Max <3

    "Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt, sondern wenn man nichts mehr weglassen kann."
    - Antoine de Saint-Exupéry

  • nein, aber nach YT Videos finde ich den Catalinbread F55 besser.

    Im Zweifel: Falcon bestellen, rauszeichnen und zurück senden.

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