Inleiding

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

-


ECC82


ECC83

Wat zien we op de grafieken?
Op de X as wordt de spanning tussen cathode en anode aangegeven, en op de Y as de anodestroom, en dit voor verschillende roosterspanningen.

Bij de ECC82 ziet men dat de anodestroom stijgt met de anodespanning: vanaf een bepaalde spanning gedraagt de triode zich als een zuivere weerstand, namelijk een weerstand van 6.7kΩ bij een roosterspanning van -2V. Als de roosterspanning van -2V naar -4V gaat, dan gaat de anodestroom van 13 naar 7.5mA (bij een anodespanning van 150V). De steilheid van de buis bedraagt 2.75mA/V.

Bij de ECC83 is de weerstand hier tienmaal zo hoog bij een roosterspanning van -1V. Laten we de roosterspanning van -1V naar -2V gaan (bij lagere roosterspanningen is de buis nagenoeg afgeknepen), dan gaat hier de stroom van 1.2 naar 0.2mA, we hebben een steilheid van 1mA/V.

Dit zijn duidelijk twee buizen met verschillende eigenschappen.

Waarom zijn er verschillende types triodes?
Selectie van de juiste buis op de juiste plaats
voortrappen en stuurtrappen
Een triode heeft een element meer dan een diode, namelijk een rooster, waarmee de stroom tussen cathode en anode gestuurd kan worden. Het rooster heeft normaal een negatieve spanning ten opzichte van de cathode. Dit kan men bijvoorbeeld bereiken door een cathodeweerstand te gebruiken. De spanningsval over de weerstand bepaalt de roosterspanning. Over de weerstand hebben we een spanningsval van bijvoorbeeld 2V, die overeenkomt met de benodigde roostervoorspanning van -2V.

De roostervoorspanning blijft normaal negatief, maar in sommige ontwerpen kan de roosterspanning kortstondig positief worden om een hogere anodestroom te bekomen (lijneindtrap en rastereindtrap). Voor audiotoepassingen wordt de roosterspanning normaal niet positief ten opzichte van de cathode (behalve classe AB2 instelling).

In plaats van een voorspanning door middel van een cathodeweerstand kan men ook een aparte negatieve voorspanning voorzien. Dit werd gedaan in de tijd van de direct verhitte buizen waarbij alle cathodes aan de massa lagen. Het toestel had daarom een extra batterij die voor de polarisatiespanningen zorgde. Een negatieve roosterspanning wordt ook gebruikt bij balanseindtrappen die in classe AB gestuurd worden.



Een triode heeft een terugwerking tussen anode en rooster. Daardoor wijken de parameters sterk af van wat men van een ideale buis zou verwachten. Een ECC83 heeft een µ van 100 (spanningsversterking), maar in de praktijk komt de spanningsversterking van de buis niet boven de 50.

Een triode heeft meestal een anodewerstand waarover de versterkte spanning komt te staan. De anodeweerstand kiest men zo hoog mogelijk om een zo hoog mogelijke wisselspanning te bekomen bij een veranderlijke anodestroom. Ter herinering: de triode wordt met een spanning aangestuurd waarbij de anodestroom verandert, en deze anodestroom moet opnieuw omgezet worden in een spanning.

Vanaf een bepaalde weerstandswaarde stijgt de spanningsversterking echter niet meer. De reden is eenvoudig: als de spanning over de anodeweerstand stijgt, dan daalt de spanning over de buis zelf, waardoor zijn eigen versterking lager wordt. Naast een vermindering van de versterking veroorzaakt dit effekt ook een vervorming van het signaal, dit is de reden waarom men de andodeweerstand niet te hoog kiest bij triodes (typische waarde is 100kΩ).

Daarbij komt ook nog de capaciteit tussen anode en rooster, waardoor de buis niet geschikt is voor hoge frekwenties. Hoe hoger de frekwentie, hoe meer storend de capaciteit wordt.

Afbeeldingen links: een 12SL7 is een dubbele triode (beter bekend onder het type 6SL7 met 6.3V gloeispanning). Het is een voorversterkerbuis (te gebruiken zoals de ECC83) met een relatief lage anodedissipatie van 1W, een spanningsversterking µ = 70 en een steilheid van 1.6mA/V. De cathode is een fijn buisje, waardoor de maximale stroom beperkt is tot 8mA.

De 6SL7 is pen-compatibel met de 6SN7, maar beide buizen hebben verschillende eigenschappen (de 6SN7 is vergelijkbaar met de ECC82). De 6SL7 en 6SN7 hebben een octalvoet, die in de Verenigde Staten gebruikt werd voor de meeste buizen. In Europa was men al overgeschakeld naar het noval buisvoet (volledig in glas) dat goedkoper te maken was en kleinere buizen mogelijk maakte.

Doordringingsfactor van triodes

De spanning op de anode heeft een invloed op de spanningsversterking van triodes: bij een lagere voedingsspanning daalt de spanningsversterking van de buis. Dit is gemakkelijk te verklaren aan de hand van de algemene werking van de triode: de electronen verlaten de cathode en worden aangetrokken door de anode. Hoe hoger de anodespanning, hoe sterker de electronen aangetrokken worden.

Maar bij de normale werking van de triode verandert de anodespanning: door de wisselspanning op het rooster bekomt men een wisselende anodestroom, en door de anodeweerstand wordt de wisselende stroom omgezet in een wisselspanning. Door deze wisselspanning wordt echter de versterkingsfactor van de triode sterk verminderd.

Een voorbeeld: de pentode EF86 heeft een versterkingsfactor van ongeveer 130×. Geschakeld als triode (dus met rooster 2 en rooster 3 verbonden met de anode) is de spanningsversterking gedaald tot 30×. Dit is de doordringingsfactor van de triode.

Dit is ook de reden waarom bepaalde buizen met een hoge versterking moeten werken met een hoge anodespanning die niet omder een bepaalde waarde mag komen. Bij de ECC83 met een spanningsversterking µ = 100 mag de anodespanning niet onder de 100V komen, anders ontstaan er teveel vervormingen (deze vervormingen die als aangenaam ervaren worden, worden gezocht bij gitaarversterkers).

Informatie over de nomenclatuur van de amerikaanse buizen (RETMA) staat hier.

De buis links is een versie uit de jaren 1950 met een cylindrische anode. Niet alle voorversterkertriodes hebben een cylindrische anode. Modernere buizen hebben vaak een rechthoekige anode.

Een van de meest voorkomende triodes is de ECC83 die hier in detail besproken wordt. De verschillende triodes (lijst) worden hier kort besproken en hier is meer informatie te vinden over de voorversterker (voortrap).

Een triode kan ook omgekeerd gebruikt worden (in heel specifieke toepassingen weliswaar): de omgekeerde triode (en pentode).

Het vervolg leest u hier: de tetrode, pentode en beam tetrode

Publicités - Reklame

-