¿Posición del Tone Stack en ampli Valvular?

#1 por harpocrates666 el 10/12/2015
Que tal, ¿que diferencia existe en la respuesta y tono de un amplificador valvular dependiendo de la posición del tone stack? En algunos modelos se encuentra después de las primeras etapas amplificadoras de voltaje, en otros se encuentra después de un seguidor de cátodo antes de la etapa de potencia. ¿En cuanto al diseño, por qué razones podría ser preferible una posición u otra? ¿que tipo de amplificador se lleva mejor con una configuración o la otra?
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#2 por despista2 el 11/12/2015
harpocrates666 escribió:
En algunos modelos se encuentra después de las primeras etapas amplificadoras de voltaje

Bueno, antes de nada hay que matizar que la configuración en cátodo común amplifica en potencia, no sólo en tensión.
En los diseños más simples vas a encontrar el tone stack entre dos pasos en cátodo común de alta ganancia. Esto simplifica el diseño, reduce el número de etapas... Pero a cambio trabajas con una señal de impedancia más alta, lo que te condiciona a un diseño más limitado en cuanto al cálculo (hay que usar valores más altos de resistencia y más bajos en capacidad), con un control de tonos menos eficiente, menos inmune al ruido, y que provoca mayor atenuación en la señal ya que la carga del tone stack forma un divisor de tensión con la resistencia de placa del paso previo, de ahí que sea necesario volver a amplificar la señal antes de pasarla a la etapa inversora o a la de potencia en su caso.
En los diseños más "refinados" se suele colocar el tone stack después de dos o tres pasos (normalmente seleccionables por conmutador) en cátodo común de media/baja ganancia, y un paso seguidor de cátodo. Esta configuración es más compleja pero mucho más eficiente: El último paso, amplificador en corriente, baja mucho la impedancia. La carga del tone stack no provoca atenuación en la señal en la entrada al no depender del valor de una resistencia de placa, ya que el nivel de señal que proporciona el paso previo va a ser independiente (dentro de los límites operativos de la válvula) de la carga provocada por el tone stack. Eso permite mayor flexibilidad en el cálculo de los filtros, valores más bajos de resistencia y más altos de capacidad, mayor inmunidad al ruido que se pueda inducir en el cableado y los potes, mayor eficiencia en el control de tono... Por contra nos encontramos con que tendremos que usar en el paso seguidor de cátodo una válvula que admita diferencias altas de potencial entre cátodo y filamentos de caldeo, o en caso contrario, referenciar la tensión de filamentos a un nivel positivo de tensión en lugar de a masa.
Aparentemente la segunda topología gana por goleada, pero no estamos hablando de amplificadores Hi-Fi sino de amplificadores de guitarra; y aquí no pensamos en ventajas e inconvenientes, sino en "peculiaridades" que van a determinar el carácter del sonido, y la topología es uno de los factores determinantes. Si queremos un sonido británico, por mucho que queramos simplificar el diseño, tendremos que usar la segunda topología. Si buscamos un sonido americano, aunque tengamos la posibilidad de refinar o complicar el diseño, nos va a dar mejor resultado la primera topología.
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#3 por harpocrates666 el 11/12/2015
despista2 escribió:
Bueno, antes de nada hay que matizar que la configuración en cátodo común amplifica en potencia, no sólo en tensión.


Para los casos que señalo solo se están utilizando como amplificadores de voltaje, independiente de que un triodo en configuración de cátodo común amplifique potencia. En el tone stack no me interesa disipar potencia, y para la respuesta de las siguientes etapas lo que se requiere es reflejar una determinada amplitud en la entrada del triodo, no un nivel de potencia determinado.

Respecto al resto, muy ilustrativo y útil, se agradece, pero te fuiste por las ramas, el enfoque que busco es el que abordas al ultimo:

despista2 escribió:
Aparentemente la segunda topología gana por goleada, pero no estamos hablando de amplificadores Hi-Fi sino de amplificadores de guitarra; y aquí no pensamos en ventajas e inconvenientes, sino en "peculiaridades" que van a determinar el carácter del sonido, y la topología es uno de los factores determinantes. Si queremos un sonido británico, por mucho que queramos simplificar el diseño, tendremos que usar la segunda topología. Si buscamos un sonido americano, aunque tengamos la posibilidad de refinar o complicar el diseño, nos va a dar mejor resultado la primera topología.


Efectivamente, esa es la conclusión, en amplificadores Marshall principalmente el tone stack detrás de un seguidor de cátodo antes del inversor, en modelos americanos tipo fender lo contrario, ahi parte la pregunta, desde ahi hacia adelante necesito saber.

Considerando diseños "tipo americano" pero de alta ganancia en donde el tone stack es mas del tipo "britanico" o amplificadores tipo orange, supuestamente británicos donde nos encontramos con Tone Stack estilo "americano", cuales son las "particularidades" como tu señalas, preferibles para un tipo de diseño u otro, desde el punto de vista de la respuesta del ampli y su tono. La eficiencia por ejemplo no me preocupa mucho si para cierto tipo de sonido sirve determinada configuración, desde ese punto de vista me interesa que podamos enfocar el tema.
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#4 por despista2 el 11/12/2015
harpocrates666 escribió:
En el tone stack no me interesa disipar potencia, y para la respuesta de las siguientes etapas lo que se requiere es reflejar una determinada amplitud en la entrada del triodo, no un nivel de potencia determinado.

En eso te equivocas. Por supuesto que es necesario amplificar en potencia porque, aunque no te interese, sí que vas a disipar potencia en el tone stack, en el potenciómetro de volumen, en el de ganancia en el caso de que lo haya, en las resistencias de polarización de rejilla, en la impedancia de entrada de cada triodo... Es cierto que, en último caso, lo que interesa es el nivel de tensión que te llega a la entrada de una etapa desde la anterior; pero no menos cierto que, si sólo amplificamos en tensión y no en corriente, buena parte del nivel de tensión que conseguimos en la salida de una etapa antes de la carga (por ejemplo en un montaje en rejilla común) se vería atenuada por la carga de los elementos pasivos entre las dos etapas, devolviendo la señal a niveles cercanos a los iniciales. Si no fuese necesario disipar potencia, sería de género tonto desperdiciar un triodo para complicar el diseño con una etapa en seguidor de cátodo previa al tone stack, ¿no te parece?.
Curiosamente uno de los elementos que va a incidir en el carácter "americano" o "británico" del amplificador, está fuera del propio amplificador: La pantalla. Generalizando/simplificando un poco, una pantalla cerrada con altavoces Celestion va a ir mejor con amplificadores tipo británico, y una pantalla semiabierta con altavoces Jensen va a dar un carácter más americano.
La etapa de potencia. Una etapa basada en EL84 ó EL34 para sonido británico y basada en 6V6 ó 6L6 para sonido americano.
Si puedes conseguir válvulas NOS, unas Mullard ECC83 irían como anillo al dedo para un diseño británico, mientras que unas RCA 12AX7 serían ideales para un diseño americano. En válvulas de fabricación actual, la marca te va a decir bien poco, porque poco o nada tienen que ver los materiales y los procesos de fabricación y control de calidad con los de aquellas válvulas cuyo nombre mantienen... Es cuestión de probar o de hacer caso a los consejos de quienes hayan probado varias marcas de válvulas en un diseño concreto de amplificador. En realidad no se trata de que unas válvulas den un sonido más británico y otras más americano, sino que unas funcionan mejor en etapas de diseño clásico americano (ganancia "a bulto" y poco control) y otras funcionan mejor en etapas de diseño clásico británico (alta ganancia conseguida a base de múltiples etapas de ganancia controlada).
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#5 por harpocrates666 el 11/12/2015
despista2 escribió:
En eso te equivocas. Por supuesto que es necesario amplificar en potencia porque, aunque no te interese, sí que vas a disipar potencia en el tone stack, en el potenciómetro de volumen, en el de ganancia en el caso de que lo haya, en las resistencias de polarización de rejilla, en la impedancia de entrada de cada triodo... Es cierto que, en último caso, lo que interesa es el nivel de tensión que te llega a la entrada de una etapa desde la anterior; pero no menos cierto que, si sólo amplificamos en tensión y no en corriente, buena parte del nivel de tensión que conseguimos en la salida de una etapa antes de la carga (por ejemplo en un montaje en rejilla común) se vería atenuada por la carga de los elementos pasivos entre las dos etapas, devolviendo la señal a niveles cercanos a los iniciales. Si no fuese necesario disipar potencia, sería de género tonto desperdiciar un triodo para complicar el diseño con una etapa en seguidor de cátodo previa al tone stack, ¿no te parece?.


Me interesa este debate despista2, en este momento no te puedo responder porque me alargaría mucho y estoy en la oficina, pero equivocado no estoy, tu tampoco en lo que afirmas, pero si en como relacionas la información, mas tarde te puedo responder con mas propiedad.

despista2 escribió:
La etapa de potencia. Una etapa basada en EL84 ó EL34 para sonido británico y basada en 6V6 ó 6L6 para sonido americano.
Si puedes conseguir válvulas NOS, unas Mullard ECC83 irían como anillo al dedo para un diseño británico, mientras que unas RCA 12AX7 serían ideales para un diseño americano. En válvulas de fabricación actual, la marca te va a decir bien poco, porque poco o nada tienen que ver los materiales y los procesos de fabricación y control de calidad con los de aquellas válvulas cuyo nombre mantienen... Es cuestión de probar o de hacer caso a los consejos de quienes hayan probado varias marcas de válvulas en un diseño concreto de amplificador. En realidad no se trata de que unas válvulas den un sonido más británico y otras más americano, sino que unas funcionan mejor en etapas de diseño clásico americano (ganancia "a bulto" y poco control) y otras funcionan mejor en etapas de diseño clásico británico (alta ganancia conseguida a base de múltiples etapas de ganancia controlada).


Estamos de acuerdo, el tema es que yo no he planteado si quiero sonar británico o americano, mas bien los pongo como ejemplos, y la idea es entender por qué para esos diseños se elige o funciona mejor una configuración u otra, por ejemplo, tu mencionas que una configuración te permite mayor flexibilidad en el calculo de filtros, ok es un punto de partida, pero ¿como lo relacionamos esto con el "sonido" resultante? no se si me entiendes a lo que voy, es decir poder tomar decisiones de diseño pero basados en el resultado sonoro ¿o no hay diferencias en ese aspecto? daría lo mismo desde el punto de vista del tipo de sonido que se obtiene? que es cierto que los otros factores que comentas influyen y quizás sean mucho mas determinantes, pero esa es la duda ¿que tan determinante es la posición en el sonido resultante?
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#6 por despista2 el 12/12/2015
harpocrates666 escribió:
¿que tan determinante es la posición en el sonido resultante?

Bueno... determinante es, pero no hasta el punto de atribuirle el mérito del carácter americano o británico del amplificador. Existieron varias versiones del Fender Bassman con ambos tipos de topología del tone stack, supongo que porque los 7025 tenían los filamentos en espiral, lo que no los hacía válidos para montar una etapa en seguidor de cátodo (al no admitir altas diferencias de potencial entre cátodo y filamento), mientras que las versiones que montaban 12AY7 sí que podían... pero no por ello dejaban de sonar "americanos"... Jim Marshall tomó como modelo al Bassman para su primer amplificador, el JTM45, y copió una versión que tenía el tone stack después de una etapa en seguidor de cátodo... Supongo que por eso siguió usando la misma topología en los siguientes diseños. El JTM45 tenía más ganancia que el Bassman porque se usaron Mullard ECC83 en lugar de las 12AY7, de menor ganancia. Sin duda eso hizo que se modificara ligeramente el diseño de las etapas preamplificadoras para evitar autooscilaciones, lo que seguramente incidió más en el nacimiento del sonido "británico" que la topología del tone stack; pero estoy convencido en que lo más relevante en el sonido final fue el uso de 4 altavoces Celestion de 12" en una pantalla cerrada, en lugar de los 4 Jensen de 10" montados en el mueble abierto del combo Bassman.
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