|
We hadden het op een vorige pagina over de ingangstrap. Het signaal heeft nu een amplitude van ongeveer 10V effektief en dat is voldoende om de eintrap aan te sturen.
De fase-omkeertrap
De bedoeling is dat beide eindbuizen omgekeerd aangestuurd worden: de ene buis "duwt" terwijl de andere buis "trekt", vandaar dat deze eindtrappen "push-pull" genoemd worden.
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 verschillende schakelingen mogelijk.
Hifi of gitaarversterker?
Bij de keuze van een omkeertrap en het selecteren van de componenten moet men weten dat een aantal van die schakelingen gebouwd zijn voor gitaarversterkers, met andere instellingen. Bij een gitaarversterker is men op zoek naar de typische buizenklank, terwijl een hifiversterker zo natuurgetrouw moet klinken.
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.
Mogelijke schakelingen
De schakelingen rechts zijn afkomstig van de documentatie van de buizen, de documentatie is in de jaren 1950 uitgegeven, met de ouder vorm van de weerstanden. In moderne hifi versterkers die een vervorming van 0.1% halen worden de buizen niet meer zo gebruikt. Men zal minstens weersanden van een lagere waarde gebruiken zodat de eindtrappen beter uitgestuurd kunnen worden. De schakelingen kunnen enkel gebruikt worden in laagvermogen versterkers met een paar EL84 of 6V6 of eventueel EL34 als de laatste buizen niet ver uitgestuurd worden.
Cathodyne met ECC82
|
- Concertina of cathodyne
Deze eenvoudige omkeertrap voldoet uitstekend als men een kleine versterker bouwt met EL84 of PCL86. Een symmetrische sweep van 10V effektief is mogelijk. De impedantie van beide uitgangen is niet identiek, de schakeling kan niet gebruikt worden om zwaardere buizen aan te sturen.
| Vb | 300V
|
|---|
| Ia Ia' | 0.9mA 0.8mA
|
|---|
| Vo | 20V (d = 1%)
|
|---|
| Vo/Vi | 11
|
|---|
De cathodyneschakeling kan een stuursignala van 20V leveren in een vermogenspentode van gemiddeld vermogen. Men gebruikt hier een ECC82 met een lagere gain, maar ook met een lagere inwendige impedantie, zodat de buis beter op zijn plaats is om eindtrappen aan te sturen.
Mullard met ECC83
|
- 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.
| Vb | 300V
|
|---|
| Rk | 1kΩ
|
|---|
| Itot | 1.5mA
|
|---|
| Vo | 40V (d = 4.5%)
|
|---|
| Vo/Vi | 60
|
|---|
In deze configuratie levert de Mullard met ECC83 een hoge versterking, maar ook een sterke vervorming, die tegenwoordig niet meer acceptabel is. Men zal een outputsignaal van maximaal 25V laten leveren. De standaard mullardschakeling heeft een buis met een hoge versterking (µ = 100) nodig om een voldoende symmetrie te hebben.
Er zijn verschillende verbeteringen aangebracht aan de basis mullard schakeling. De long tail wordt tegenwoordig nog in diverse vormen toegepast in discrete versterkers en op-amps.
De schakeling rechts is eigenlijk een floating parafase schakeling, die de voordelen van de long tail combineert met die van de normale parafase.
- 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 parafase bestaat eigenlijk in drie versies:
- de gewone parafase, waarvan het signaal van de tweede triode wordt afgetapt aan de anode van de eerste triode en verzwakt (minst goede oplossing)
- de parafase in anodevolger schakeling die overeen komt met de op-ampschakeling met versterking van -1× en
- de floating parafase die een gemeenschappelijke cathodeweerstand heeft en de beste eigenschappen heeft.
Deze laatste schakeling voldoet aan het predikaat "hifi".
De schakeling rechts is een floating parafase (zie gemeenschappelijke cathodeweerstand). De schakeling gebruikt een buis die specifiek voorzien is voor radiotoepassingen (mengtrap van super ontvanger), waardoor er speciale voorzieningen getroffen moeten worden (zie bespreking van de schakeling via de link).
- Williamsonschakeling
Het is geen nieuwe soort schakeling, maar 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.
De Williamson versterker gebruikt deze schakeling,... maar de schakeling die wij kennen als Williamsonschakeling is in feite al ontworpen door zijn voorganger, een zekere Cocking!
- Cross coupled
De cross coupled fasedraaier zal je niet terugvinden in amateurschakelingen, maar wel in bepaalde commerciële producten. De schakeling heeft goed eeigenschappen (lage vervorming, hoge bandbreedte en grote sweep), maar je hebt twee dubbele triodes nodig die verschillende eigenschappen moeten hebben.
Op het einde een herhaling van de specifieke eigenschappen van de mogelijke fasedraaiers.
- Push pull zonder omkeertrap
Er bestaat ook een push pull versterker zonder omkeertrap, namelijk de SIPP schakeling (Self Inverting Push Pull) en een push pull stereo versterker met slechts de helft van de buizen van een traditionele verterker (en ook zonder omkeertrap): de Simplex versterker.
De pentode met secundaire emissie kan ook gebruikt worden als fase-omkeertrap. De buis combineert een zeer hoge versterking (µ = 300) met de mogelijkheid om twee signalen met een faseverschuiving van 180° af te tappen. Deze buizen worden echter niet meer gebouwd.
Je kan de voortrap en fasedraaier vervangen door een transistorschakeling waarbij de buizen volledig of gedeeltelijk vervangen worden door transistoren. Deze oplossing werkt prima en kan bijvoorbeeld gebruikt worden als er te weinig plaats is voor een complete Williamsonschakeling (4 triodes per kanaal).
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 versterking wordt hier ook door de eerste buis geleverd.
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 20mV. Bij deze schakeling is de versterking zo groot dat er een tegenkoppeling toegepast moet worden.
De anti flashover diode die vaak bij bepaalde omkeertrappen gebruikt wordt wordt hier beschreven.
Op een volgende pagina gaan we de drivertrappen bespreken. Zij leveren het vermogen om de eindtrappen correct aan te sturen.
|