Buizenversterkers
Diodes
Inleiding

We leggen hier in het kort de verschillende buizen uit, met de klemtoon op de praktische toepassingen in audio-versterkers. We beginnen met de diodes en de triodes.
-

-

De verschillende soorten buizen

Diode

In een audioversterker zal je enkel gelijkrichtdiodes tegenkomen, geen detectiediodes. In sommige moderne versterkers kan je ook nog gelijkrichterbuizen vinden, terwijl er geschikte silicium diodes bestaan.

Voordelen van gelijkrichterbuizen

Het voordeel gelijkrichterbuizen te gebruiken in de voeding van een versterker is dat de diodebuis een geleidelijk verloop heeft. Een halfgeleider diode gaat abrupt in en uit geleiding, waardoor er "ringing" ontstaat in de wikkeling van de voedingstransfo. Dit produceert een kenmerkende storing (een 100Hz geratel) die heel storend is.

De ringing kan onderdrukt worden door een condensator van 10nF à 100nF te plaatsen op de uitgangen van de voedingstransfo (verbonden met de massa) en eventueel een weerstand van een paar ohm in serie te plaatsen met de siliciumdiodes. In het algemeen volstaan twee halfgeleiderdiodes 1N4007 voor een hoogspanning tot 300V. Gebruikt de versterker een brugschakeling (dat is zelden in ee lampenversterker) in plaats van een transfo met middenaftakking dan heb je 4 diodes nodig.

Een ander voordeel is dat de voedingsspanning geleidelijk opkomt, zodat er geen te hoge spanningen ontstaan. Dit is van belang bij de voortrappen, die meestal ook gevoed worden vanaf de hoogspanning, met de nodige bleeder-weerstanden. Als de cathodes nog koud zijn, dan is er geen emissie, en dus ook geen verbruik. De spanning stijgt dan direct tot de maximale waarde.

Omdat de gelijkrichtdiodes een direct verhitte cathode hebben warmen ze sneller op dan de andere buizen met een indirect verhitte cathode, waardoor de hoogspanning ook kortstondig te hoog kan worden.

Bedraagt de voedingsspanning meer dan 300V, dan is het aangeraden een aparte (lagere) voedingsspanning te voorzien voor de voortrappen om overslag te vermijden. Of je kan een spanningsdeler gebruiken, bijvoorbeeld 100kΩ (+) en 220kΩ (massa). Gebruik hier 1W weerstanden, of nog beter een reeks van serieweerstanden van 47kΩ zodat de spanning over de weerstand niet te hoog wordt.

De hoogspanning die te hoog oploopt kan vermeden worden door een relais die de hoogspanning pas inschakelt na 30 seconden, als de buizen voldoende opgewarmd zijn. De relaiscontacten moeten overbrugd worden door een weerstand van 100kΩ zodat de spanning reeds langzaam kan opkopen.

Afbeeldingen rechts:
Gelijkrichterbuizen zijn vaak directe verhitte buizen, de gloeidraad fungeert als cathode. Daardoor bekomt men een hoger rendement omdat er geen extra cathode nodig is. Er is wel een aparte wikkeling op de transfo nodig voor de gloeidraadspanning, die meestal 5V bedraagt in plaats van de 6.3V voor de andere buizen.

De anodedissipatie van een gelijkrichterdiode wordt laag gehouden (ten opzichte van bijvoorbeeld een vermogenspentode) zodat de anode niet te warm zou worden, anders zou die ook gaan fungeren als cathode. De anodeoppervlakte is groot ten opzichte van de maximale dissipatie van de buis, soms zijn er extra koelvinnen voorzien.

Vervangen van gelijkrichterbuizen door siliciumdiodes

Vervang je in een bestaand ontwerp de diodebuis door halfgeleiderdiodes, dan moet je een serieweerstand voorzien, want de inwendige weerstand van een diodebuis is hoger dan die van een halfgeleiderdiode. Een richtwaarde is een weerstand van 100Ω.

Het vervangen van een gelijkrichter diodebuis door een solid state gelijkrichter staat hier uitgelegd.

In tegenstelling met gelijkrichterdiodes hebben detectiediodes zoals de EABC80 (afbeelding links) altijd een indirecte verwarmde cathode. Detectiediodes kunnen maximaal 1mA leveren.

Deze combibuizen werden vroeger in nagenoeg alle radios gebruikt: één diode voor de AM detectie, twee diodes voor de FM discriminator en een triode als voorversterkerbuis voor de EL84.

Een speciale soort diode is de spanningsstabilisator. Het is een electronenbuis zonder gloeidraad. Als er een voldoende spanning aangelegd wordt komen er electronen vrij. De buis is echter niet luchtledig, maar gevuld met een gas onder lage druk (bijvoorbeeld neon die een orange gloed geeft of argon die een weinig zichtbare rose gloed geeft).

De vrijgekomen electronen botsen op de gasmoleculen en slaan electronen uit de buistenste schil. Deze electronen kunnen dan ook bijdragen tot de stroom door de buis. Vaak heeft de cathode een speciale coating om electronen gemakkelijk af te stoten. In bepaalde buizen was er soms een heel kleine hoeveelheid radioactief materiaal om de ionisatie te vergemakkelijken.

De buis rechts is een 85A2 die de spanning op 85V stabiliseert. Er is een spanning van maximaal 125V nodig om de ionisatie op gang te brengen. De stabilisator heeft een stroom van 1 à 10mA nodig om correct te werken.


De arcering geeft aan
dat de buis gasgevuld is.


Soms gebruikt men een stip
in plaats van een arcering

Wat kenmerkend is, is dat de buis twee anodeaansluitingen heeft.

De eerste aansluiting wordt verbonden met de spanningsbron (via een weerstand met de correcte waarde om de stroom te beperken).

de tweede aansluiting wordt verbonden met de gebruiker.

Als de stabilisatorbuis verwijderd is, dan krijgt de gebruiker geen enkele spanning.

De stabilisatorbuis links is een OA2 met een spanning van 150V. De stroom door de buis mag hier tot 30mA oplopen en de buis wordt redelijk warm bij een dergelijke stroom.

Niet alle buizen worden met neon gevuld, deze buis geeft een roze weinig zichtbare goed af en bevat argon.

Het vervolg leest u hier: de triode, een electronenbuis met drie actieve elementen (we tellen de goeidraad niet mee).

Publicités - Reklame

-