| De drivertrap stuurt de eindbuizen en wordt geplaatst na de fase-omkeertrap. Een drivertrap kan nodig zijn zodat de eindtrappen voldoende sterk gestuurd kunnen worden. |
-
|
In de meeste gevallen kan de fase-omkeertrap (bijvoorbeeld een cathodyne) de eindtrappen niet direct aansturen. Dit is met name het geval als er een sterke amplitude nodig is: de eindtrappen vormen een belasting door de interne parasitaire capaciteiten van de grote electrodes.
De Williamsonschakeling (afbeelding rechts) bevat een voorversterkertrap (blauw), een cathodyne fase-omkeertrap (groen), gevolgd door een long-tail schakeling (rood). Dit is de standaard-schakeling om zwaardere buizen aan te sturen. De cathodyne heeft een bootstrap naar de voortrap om de gain te verhogen en een impedantiecorrectie, meer informatie op de pagina cathodyneschakeling (onderaan de pagina). Als drivertrap wordt er gewoonlijk een dubbeltriode ECC82 gebruikt (één triode om iedere eindtrap aan te sturen). Deze buis kan een wat hogere stroom leveren dan de ECC83 en is hier beter op zijn plaats. Hoewel de spanningsversterking van de buis lager is dan een ECC83, heeft de buis een hogere steilheid, resp. 1.5 en 2.5mA/V. Een ECC81 kan ook gebruikt worden: het is een buis die geschikt is voor een hogere stroom. Spanningsversterking µ = 60 en steilheid S = 5.5mA/V maar de anodespanning mag niet boven 250V komen (deze buis was oorspronkelijk ontworpen als VHF versterker).
Met deze buis kan er ook een lokale tegenkoppeling toegepast worden, waardoor de muziek beter gedefinieerd klinkt (verlaging van de vervorming en verhoging van de demping). Dit gebeurt bij de tweede schakeling: de orange buis is de stuurtrap (drivertrap) en krijgt een lokale tegenkoppeling op zijn cathode. De grootste vervorming ontstaat op de eindtrap: het is dan ook heel nuttig om een lokale tegenkoppeling toe te passen op enkel de eindtrappen (of de eindtrap en de drivertrap). De locale tegenkoppeling verlaagt ook de uitgangsimpedantie van de versterker. Bij het bepalen van de totale versterking zorgt de drivertrap ook voor een versterking van het signaal. Doorgaans is de versterking niet zo hoog als bij een voortrap vanwege de lagere anodeweerstand. De versterking wordt nog lager bij het toepassen van de lokale tegenkoppeling. Dit zijn de voordelen van een extra drivertrap, toe te passen zelfs bij buizen die geen extra drivertrap nodig hebben:
Waarom een specifieke driverbuis?De ingangsimpedantie van de vermogenstrap is niet oneindig. Er is de roosterlekweerstand, die niet te hoog mag zijn, maar ook de inwendige capaciteiten tussen rooster en cathode. De capaciteit ten opzichte van de anode wordt vermenigvuldigd met de spanningsversterking van de eindtrap (millercapaciteit) en kan een waarde van 100pF hebben. Om een hoge sweep te bekomen met een "moeilijke" belasting is een aangepaste drivertrap nodig.Bij mosfets is de gatecapaciteit in de orde van de nF, dus minstens 10 keer meer. Men zegt altijd dat mosfet transistoren met een spanning gestuurd kunnen worden, maar dat is enkel het geval bij gelijkspanning. Van zodra de transistor moet schakelen moet er een gatestroom lopen.
Oscilloscoopbeelden rechtsAls men een anodeweerstand van de driverbuis met een te hoge ohmse waarde gebruikt (in dit geval een weerstand van 100kΩ) dan kan de buis de eindtrap niet correct sturen. De flanken van het uitgangssignaal (in blauw) zijn niet meer vertikaal. Bij 1kHz valt dit nauwelijks op, maar het effekt is meer zichtbaar bij 10kHz. Gelukkig zijn de signalen van 10kHz sinussen (weinig harmonischen) en de vervorming van het bloksignaal heeft geen invloed op het geluid.Wat men ook kan opmerken is dat de impedantie van de drivertrap niet constant is: de neergaande curve is meer vertikaal dan de stijgende. Dit is normaal omdat de buis in geleiding is tijdens de dalende flanken (anodeweerstand en buisweerstand in parallel), en bijna uit geleiding bij een stijgende flank (enkel de anodeweerstand kan de spanning naar boven halen). Het effekt is vooral zichtbaar op het derde skoopbeeld. Voor vermogenversterkers die via g1 gestuurd worden is het aangeraden een anodeweerstand te kiezen die niet hoger is dan 47kΩ (voor het sturen van een paar EL34), maar zelfs bij eindbuizen zoals de PL519 is het niet nodig veel lager te gaan dan die waarde. Voor kleine versterkers met EL84 en ECL86 is een anodeweerstand van de drivertrap van 100kΩ goed. Puristen vertellen dat de anodeweerstand van de stuurtrap een zeer lage waarde moet hebben (hoe lager hoe beter), maar dit is bullshit. Het enig resultaat is dat de versterking van de trap lager wordt. De trap wordt dichter bij zijn limieten gebruikt en als de buis een verminderde emissie heeft, dan wordt dit snel hoorbaar (een anodeweerstand van de stuurtrap van 22kΩ geeft een anodestroom van 10mA). Een anodestroom van 10mA is het maximum dat een normale triode kan leveren. Bepaalde buizen zijn trouwens niet echt geschikt om hoge stromen te kunnen leveren (ECC83) en gaan het signaal vervormen vanaf een stroom van een paar milliampères.
De steilheid wordt weergegeven met de Ug1/Ia curve (omzetting van een stuurroosterspanning in anodestroom). De laatste figuur geeft de sturing die nodig is om eenzelfde stroomverandering te bekomen. In classe A is de ruststroom gemiddeld en de stuurroosterspanning minder negatief. De mogelijke sweep van de spanning is minder, want het rooster wordt normaal nooit positief. In een classe AB is de ruststroom lager en de stuurspanning meer negatief, zodat een grotere sweep mogelijk is. |
Een versterker die in classe AB werkt heeft een hogere stuurspanning nodig dan een versterker die in classe A werkt (ongeveer een dubbele stuurspanning). Dit komt omdat de steilheid van de eindtrap lager is bij lage anodestromen.
Publicités - Reklame