De verschillende soorten buizen

Diode

Voordelen van gelijkrichterbuizen

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

Je moet ook controleren of de direct opkomende spanning geen schade aan de voorversterkerbuizen kan veroorzaken. Dit is met name het geval als de hoogspanning tot meer dan 300V gaat. Ook zal er waarschijnlijk een beschermdiode geplaatst moeten worden bij een cathodyne fasesplitter.

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

Detectiediodes

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.

Boosterdiodes in televisies

De cathode is verbonden met de wikkeling van de transfo en er kunnen spanningspieken van meer dan duizend volt op de cathode optreden. Daarom is de cathode ook verbonden met de cap bovenaan de buis.

Maar ook inwendig moeten er maatregelen genomen worden om intern overslag te vermijden. Er is een zekere afstand nodig tussen cathode en anode, maar er moet ook een isolatie zijn tussen de gloeidraad en de cathode. De gloeidraad heeft op zich al een isolerende laag, maar dat is niet voldoende. De gloeidraad zit daarom in het midden van een spiraaltje dat de gloeidraad mooi in het midden van de cathode houdt. De foto is van een PY85.

De cathode is noodgedwongen groot, maar gloeit niet zo sterk als de cathode van een normale buis. De anode mag immers niet te warm worden door de opgenomen straling.

De dissipatie in de gloeidraad bedraagt 9W voor de PY88. De buis kan een gemiddelde stroom leveren van 175mA (in latere versies opgetrokken tot 220mA). De cathode kan een spanning van 6kV verdragen ten opzichte van de gloeidraad en de anode.

Als je een opvallende versterker wilt bouwen, waarom geen boosterdiodes gebruiken voor de gelijkrichter? Het is een enkelzijdige gelijkrichter, dus ideaal zal je twee buizen moeten voorzien en je transfo zal een middenaftakking moeten hebben. Tweemaal 250V wisselspanning is goed voor een hoogspanning van 320V en de twee PY88 kunnen om beurt 250mA leveren. Bij een stroom van 250mA is er een spanningsval van 20V over de diode.

Bouw je een versterker met zware buizen zoals de PL519 (op zich al een verschijning) dan heb je eigenlijk ook optisch passende gelijkrichters nodig zoals de PY500 (je hebt de "A" versie niet specifiek nodig bij deze relatief lage spanning). De PY500 gebruikt ook een magnoval buisvoet zoals de PL519 en heeft ook een contact boven de buis zodat de gelijkrichter optisch conform is aan de eindtrappen.

De gloeidraaddissipatie bedraagt hier 12.6W (meer dan in de PL519), zo'n hoge gloeivermogen is nodig omdat de gloeidraad op afstand van de cathode moet staan.

De diode kan een continue stroom leveren van 440mA en daarmee kan je al een heel zware versterker van stroom vorzien. Bij een stroom van 440mA is er hier ook een spanningsval van 20V.

In de televisie is er nog een extra diode voor de hoogspanning van de beeldbuis. Dit is een diode die een omgekeerde spanning tot 25kV kan verdragen, maar de maximale stroom is beperkt tot enkele milliampères.

Strip van een defekte PY85 en PY88.

Spanningstabilisatordiodes

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

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.

De stabilisatorbuis is geen echte diode: de buis zal ook ontsteken als die omgekeerd gepolariseerd wordt, maar de ontsteking kan bij een hogere spanning gebeuren en de stabilisatie is niet zo nauwkeurig.

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