Buizenversterkers
De eindtrap
EL84

Met een eindtrap uitgerust met 2 EL84 (per kanaal) kan men een vermogen halen van meer dan 10W.
-

-

EL84 - PL84 - UL84 - EL86

De EL84 is niet dezelfde buis als de PL84 (de PL84 is meer vergelijkbaar met de EL86). De verschillen zijn niet beperkt tot de gloeispanning/gloeistroom, maar de PL84 is eigenlijk ontworpen voor een lagere anodespanning (SRPP schakeling), maar als men niet het uiterste uit de buizen wilt halen kan men het ene type of het andere gebruiken (naargelang de gloeispanning, 6.3V voor een EL, 15V voor een PL). De UL84 (gebruikt in radio's zonder voedingstransfo en waarbij de gloeidraden van alle buizen in serie geplaatst worden) is dan weer wèl vergelijkbaar met de EL84, maar je zal die buis minder vaak aantreffen.

Bij een PL buis is de gloeistroom gestandardiseerd op 300mA, bij een UL buis is dat 100mA (waarbij de benodigde spanning afhangt van het nodige gloeivermogen: 15V voor de PL84, 45V voor de UL84). Bij een EL buis is de spanning gestandardiseerd op 6.3V en de stroom hangt af van het nodige gloeivermogen. Sommige buizen uit de E reeks (zoals de ECL80, de EF80,...) hebben een gloeispanning van 6.3V en een gloeistroom van 300mA. Deze buizen kunnen zowel in serieschakelingen als in parallelschakelingen gebruikt worden.

De drie types buizen kunnen ongeveer eenzelfde vermogen leveren (de maximale anodedissipatie is identiek), maar de EL84/UL84 werkt op 300V (35mA, piekstroom 70mA), terwijl de PL84 of EL86 is voorzien voor 220V (50mA, piekstroom 75mA).

Gebruik in single ended eindtrap

Dit zijn buizen die ook als single ended eindtrap gebruikt worden, waar ze een vermogen van maximaal 4W kunnen leveren (met een vervorming van 10%). Nagenoeg alle radio's uit de jaren 1950 werden uitgerust met een eindtrap met een EL84 of UL84. In push-pull configuratie stijgt het vermogen, maar vanwege het relatief laag vermogen in classe A worden deze buizen eerder in classe AB gebruikt.

De eerste schakeling toont een single ended versterker met een vermogen van 3W (met een vervorming van 1%). De vervorming stijgt snel als de 3W overschreden worden, een teken dat de tegenkoppeling de vervorming niet meer kan wegwerken.

De schakeling heeft enkele opmerkelijke eigenschappen, zoals een directe koppeling tussen anode van de stuurtrap en rooster van de vermogenstrap. Met de anodeweerstand van hoge waarde heeft men een anodespanning op de EF86 van 22V. Er is ook een gelijkspanningskoppeling tussen de cathode van de eindtrap (28V) naar het schermrooster van de stuurtrap. Daarmee kan het werkpunt gestabiliseerd worden.

De voortrap laat een hogere versterking toen (bepaald door de waarde van de anodeweerstand van de stuurtrap) zodat men een sterkere tegenkoppeling kan toepassen om de vervorming te beperken (altijd hoger in een single ended eindtrap). Maar deze ingreep beperkt ook de bandbreedte (hogere frekwenties) en wordt tegenwoordig niet meer toegepast in moderne buizenschakelingen.

Balans eindtrap

De tweede schakeling rechts is het schoolvoorbeeld van een versterker, met een EF86 als voortrap, een ECC83 als fase-omkeertrap (waarbij echter geen rekening gehouden wordt met het feit dat beide uitgangen niet dezelfde wisselspanning voeren). De schakeling kan verbeterd worden door in serie met R10 (100kΩ) een instelbare weerstand van 10kΩ te plaatsen en die af te regelen zodat er op de stuurroosters van beide eindbuizen eenzelfde spanning aanwezig is.

De waarden van de tegenkoppeling moeten aangepast worden aan de uitgangsimpedantie, de gebruikte transfo, enz. De terugkoppelweerstand past men aan aan het signaal van de bron om de versterking in te stellen zodat de versterker zijn maximaal vermogen haalt bij de maximale ingangsspanning. De waarde van de condensator wordt bepaald met een frekwentiegenerator. Bij 20kHz moet de amplitude gemeten op de uitgang van een sinussignaal juist beginnen te verminderen (dummy load gebruiken).

Door de cathodepolarisatie werken de eindtrappen nagenoeg in classe A bij lage vermogens, om naar classe AB over te gaan bij sterkere vermogens (automatische verschuiving van het werkpunt). Dit is een ingreep die gemakkelijk gerealiseerd kan worden met een buisversterker, maar zeer moeilijk te implementeren is met transistoren. Men kan zowel één weerstand en één condensator gebruiken per buis, of één weerstand en één condensator voor beide buizen (de puristen raken maar niet akkoord welke schakeling beter is). De dubbele weerstand is beter voor de statische werking (betere stabilisatie van het werkpunt van de buizen), terwijl de enkele weerstand voor beide buizen beter is voor het dynamisch gedrag (lagere vervorming). We gebruiken hier het feit dat als de stroom in de ene buis stijgt, de stroom in de andere buis evenredig daalt. Bij versterkers die in zuivere classe A werken kan men één cathodeweerstand zonder elko gebruiken voor beide buizen.

De cathodeweerstand heeft een waarde van 270Ω (normale werking) of 430Ω (low loading). De polarisatie van de eindtrappen (low loading, roostervoorstanning,...) komt hier aan bod.

Ik heb de eerste schakeling rechts aangepast om het beste van beide werelden te bekomen; de schakeling heeft aparte cathodeweerstanden, maar voor wisselspanning zijn beide cathodes doorverbonden, dit komt het dynamisch gedrag ten goede. De waarde van 4.7kΩ is niet kritisch, de weerstand dient enkel om de elko's correct te polariseren. De elko's moeten echter een hogere waarde hebben aangezien ze nu in serie staan voor de wisselspanning (250µF of meer gebruiken).

Bij ultralineair montage (vroeger "distributed loading" genaamd) heb je een aangepaste uitgangstransformator nodig, waarbij de aftappunt voor het keerrooster gelegen is op 43% (laagste vervorming met een vermogen van 11W) of op 20% (maximaal vermogen van 15W), gemeten met een voedingsspanning van 300V.

Voor huiskamergebruik is een stereo-versterker met 4 EL84 voldoende.

Publicités - Reklame

-