De werking in classe AB2 en B2 is een zwaardere belasting voor de eindtrap, zelfs al wordt de maximale anodedissipatie niet overschreden. Als het stuurrooster positief wordt, wordt de ruimtelading rond de cathode verminderd, waardoor ionen gemakkelijker op de cathode kunnen terechtkomen. De zwaardere ionen kunnen op termijn de cathode beschadigen.

AM modulator voor omroepzender

Het audio signaal wordt gesuperponeerd op de anodestroom van een radio-frekwente buis, vaak de voorlaatste trap in de zender. Het audiovermogen moet 40W bedragen.

De schakeling rechts toont de principeschakeling van de modulator (zonder de koppeling aan de RF versterker). Het ingangssignaal bedraagt 400Vpp. De dubbele triode geeft geen spanningsversterking maar stuurt de eindtrap, een push pull met 6L6 (een buis die zeer gekend is bij radio-amateurs, maar dan onder de versie 807 met anodecontact bovenaan de buis).

Er zijn hier verschillende voedingsspanningen nodig (+270V voor de voortrap en g2-spanning, -67.5V voor de negatieve spanning en +360V voor de anodespanning van de eindbuizen). De schakeling kan desnoods ook gerealiseerd worden met minder spanningsbronnen, dit is een eenvoudige principeschakeling.

Eerste audio versterkers met hoog vermogen

Indien je naar de schakeling kijkt, dan lijkt het een williamsonschakeling met een extra drivertrap. De eerste triode is een normale versterkertrap met het feedback signaal op de cathode. De tweede trap is een cathodyne, ook niets speciaals. De derde trap is een push pull versterker. Zonder de condensator van 40µF was dit een long tail schakeling geweest (zoals bij een williamson). Door de ontkoppeling heeft men een betere werking van de trap. De belasting is een symmetrische transformator, een beetje zoals een vermogenseindtrap. De transformator midden in de schakeling wordt interstage transformer genoemd.

In die tijd was het de gewoonte om een transformator te gebruiken om de twee fasen voor de eindtrap te geven, maar hier wordt de transformator simultaan gebruikt met een condensatorkoppeling. De bedoeling is dubbel: om een hogere amplitude te hebben (dit is nodig met een triode eindtrap) en om de fasefouten te verminderen (nodig bij een schakeling met globale tegenkoppeling die van de uitgang naar de ingang loopt).

De inter stage transfo heeft een hogere impedantie (hoger dan een weerstand), waardoor de wisselspanning die ontstaat een grotere amplitude heeft. De twee koppelcondensatoren en de transfo doen precies hetzelfde: de wisselspanning overbrengen op de volgende trap, maar zonder de verliezen van een classieke RC koppeling. Daarom dat de transfo een 1:1 wikkelverhouding heeft. Het is deze trap die voor de versterking zorgt (30×), de voortrap en de eindtrap versterken beide ongeveer 3×.

We hebben dan de drivertrap die eigen is aan de schakelingen die in classe AB2 werken. De trap krijgt een negatieve voedingsspanning op de cathodes en een positieve spanning op de anodes. Het is een cathodevolger schakeling die het signaal niet versterkt.

De bias (gelijkspanningsinstelling) van de eindtrap komt toe via de drivertrap, dit is het normaal systeem voor een schakeling met een eindtrap in classe AB2. De automatische bias instelling is een extra schakeling die verder besproken wordt en die de trimmers vervangt.

De drivertrappen leveren de nodige stroom om de roosters van de eindtrappen over te laten gaan in positieve stuurspanning. Een normale schakeling (bijvoorbeeld een williamsonschakeling) kan de eindtrappen niet naar classe AB2 trekken. Let op de afwezigheid van een koppelcondensator tussen driver en eindtrap.

De eindtrap is uitgerust met direct verhitte triodes. Dat was in die jaren de enige mogelijkheid om een hoge stroom te hebben. De invloed van de wisselspanning (60Hz brom) is beperkt omdat het midden van de gloeidraden aan de massa ligt via een trimmer om de brom te onderdrukken.

Triodes werken doorgaans meer lineair dan pentodes en beam tetrodes maar ze hebben een hogere stuurspanning nodig. De stuurspanning moet minstens driemaal zo sterk zijn, en dan is het onvermijdelijk dat het rooster positief wordt bij signaalpieken. De reden is de ingebouwde tegenkoppeling: het is het effekt van de anodespanning die de versterking beperkt. Bij een beam tetrode of pentode schermt het schermrooster de anodespanning af en is de invloed van de anodespanning beperkt.

De versterker kan een vermogen van 30W leveren, daar waar concurrerende versterkers die dezelfde eindtrappen gebruiken slechts 10W kunnen leveren (normale polarisatie door cathodeweerstanden).

Auto Bias Control

De meting gebeurt via de weerstand van 15Ω, de rustspanning moet normaal 1.2V bedragen, war overeenkomt met een ruststroom van 80mA (de versterker werkt dus in classe A en niet AB).

Als de cathodespanning stijgt door de hogere stroom, dan stijgt ook de spanning over de rechtste triode. De spanning over het rooster van de linkse buis stijgt ook (via de spanningsdeler), waardoor zijn anodespanning daalt. Via de tweede spanningsdeler wordt de gecorrigeerde spanning naar de drivertrappen gestuurd. De spanning is negatief, ongeveer -107V.

De schakeling reageert slechts traag op vermogenspieken die de ruststroom doen stijgen door de condensatoren die een hoge tijdsconstante hebben. Een sterke uitsturing van de eindtrappen veroorzaakt positieve spanningspieken op het dubbele van de audiofrekwentie, maar deze spanningspieken die de stroom in de eerste triode verminderen worden weggefilterd door de condensator van 100nF.

Alle versterkers die in classe A2 of AB2 werken hebben geen automatische bias regeling van de eindtrappen nodig, de versterker zou ook kunnen werken met een negatieve spanning die ingesteld wordt met een trimmer. Maar aan de andere kant kan deze nuttige schakeling toegevoegd worden aan een bestaande versterker.

Een recentere versterker voor een vermogen van 70W, met 807 eindtrappen en sturing in classe AB2 staat hier.

En we eindigen met een complete versterker met phono-ingang. De gevoeligheid van de versterker is naar huidige normen veel te hoog, dit kan gecompenseerd worden door een tegenkoppeling, maar dit vergt een volledige hertekening van de schakeling.

We hebben een long tail ingangstrap waarbij het verschil in versterking gecompenseerd wordt door de verschillende roosterweerstanden van de tweede trap. De tweede trap is eveneens een long tail die de drivertrap stuurt. De 6L6 is verwant aan de 807, maar werkt doorgaans met een lagere anodespanning.