De fase-omkeertrap

Om de vervorming in de eindtrappen zo laag mogelijk te krijgen moeten beide spanningen gelijk zijn, zodat door de symmetrische constructie de vervorming onderdrukt wordt. Er zijn hier twee standaard-schakelingen.

Hifi of gitaarversterker?

Bepaalde schakelingen die je in boeken of op het internet kan terugvinden zijn eigenlijk voorzien voor gitaarversterkers, maar dat wordt niet specifiek gemeld bij de schakeling. Alle schakelingen op deze pagina's zijn voorzien voor hifi-weergave.

De klank van een versterker wordt hoofdzakelijk bepaald door de eindtrap, en men kan bepaalde schakelingen terugvinden die niet geschikt zijn voor hifi-versterkers. Maar het is de wisselwerking tussen omkeertrap en eindtrap die ook de "sound" bepaalt.

Dit zijn de mogelijke schakelingen:

• Concertina of cathodyne
  Deze eenvoudige omkeertrap voldoet uitstekend als men een kleine versterker bouwt met EL84 of PCL86.

• Long tail of Mullardschakeling
  Deze versterker gebruikt een dubbele triode en heeft als bijkomend voordeel dat het signaal nog wat versterkt kan worden. Deze schakeling kan gebruikt worden om EL34 buizen aan te sturen. De uitgangsimpedantie van beide uitgangen is identiek, maar de amplitude van het tegenfase signaal is wat zwakker, waardoor er extra maatregelen genomen moeten worden in hifi versterkers.

  De super long tail schakeling heeft een correctiebuis om de gelijkloop tussen de twee uitgangen te verbeteren. Deze schakeling werd bijvoorbeeld in opnamestudio's gebruikt (graveren van fonoplaten) en in meetapparatuur (sturing van de afbuigplaten van een oscilloscoop).

• Parafase schakeling
  Deze schakeling wordt minder gebruikt bij hifi versterkers, maar je zal die vaak aantreffen in gitaarversterkers. Er is één enkele triode nodig.

• De Williamsonschakeling is een cathodyne gevolgd door een mullardschakeling en combineert de voordelen van beide schakelingen: een goede gelijkloop, een gelijke uitgangsimpedantie en een relatief hoge swing. Deze schakeling is geschikt om zwaardere buizen in classe AB2 te sturen (PL519 en dergelijke). Deze lijneindtrapbuizen hebben een grote spanningszwaai van 40V effektief nodig om volledig uitgestuurd te worden.

Een cathodyneschakeling met zijn voortrap (2 triodes ECC83) heeft een totale versterking van ongeveer 50×, dit is de schakeling links zonder het groene gedeelte. Daarmee kan je een kleine vermogenspentode goed uitsturen (10V effektief) met een ingangspanning van 200mV.

Een parafaseschakeling, eveneens met twee triodes heeft ook een versterking van 50×.

De mullardschakeling (3 triodes: voortrap en twee triodes met gemeenschappelijke niet-ontkoppelde cathodeweerstand) heeft een versterking van ongeveer 200× (hangt af van de waarde van de cathodeweerstand), goed om een paar EL34 aan te sturen (25Veff).

De Williamsonschakeling met zijn 4 triodes haalt een versterking van 2000×. Daarmee kan je een zware eindbuis (genre EL509 die 40Veff nodig heeft) sturen met een signaal van 20.mV. Bij deze schakeling is de versterking zo groot dat er een tegenkoppeling toegepast wordt.

Anti flash diode
Sommige fase-omkeertrappen kunnen ook gebruikt worden zonder koppelcondensator als de anodespanning van de voortrap laag genoeg is (ongeveer 100V). Dit is de reden van de relatief hoge anodeweerstand.

Bij een cathodyneschakelingen met directe koppeling zal in koude toestand (geen emissie) de spanning op het rooster stijgen tot aan de voedingsspanning door de anodeweerstand van de vorige buis (180kΩ). De cathode wordt aan de massa gehouden door de cathodeweerstand (47kΩ).

Als de buis onvoldoende warm is, is er geen electronenstroom en de spanning tussen de twee electrodes kan tot meer dan 300V stijgen (de onbelaste voedingsspanning). Deze spanning is te hoog en kan tot een flashover leiden die de buis kan beschadigen (overslag tussen cathode en rooster).

Toch bestaat er een eenvoudige oplossing voor dit probleem, namelijk een diode die tusse cathode en rooster van de triode geplaatst wordt, met de anode van de diode aan het rooster. De diode is enkel in geleiding als de buis nog koud is en beperkt de spanning tot ongeveer +0.6V. Eenmaal dat de triode in geleiding komt bedraagt de spanning ongeveer -1.5V en de diode is niet meer in geleiding.

De diode heeft geen invloed op de geluidskwaliteit want die is niet in geleiding. Men gebruikt een diode met een kleine inwendige capaciteit zoals een 1N4148. De stroom die geleverd moet worden is beperkt tot een paar mA en de spanning in de blokkeerrichting is beperkt tot enkele volts.

Op een volgende pagina gaan we de eindtrappen bespreken. Hier zijn er enorm veel mogelijkheden.