Buizenversterkers
De eindtrap
EL51

De EL34 heeft een maximale anodedissipatie van 25W. Is dat te weinig? Dan kan je de EL51 gebruiken, een pentode met een maximale dissipatie van 45W, goed om een versterker van 140W per kanaal te bouwen!
-

-

EL50

De voorloper van de EL51 is de EL50 (hoewel beide buizen nagenoeg simultaan ontworpen werden). Het is een buis met een lagere anodedissipatie (18W continu), maar omdat de buis op een hoge anodespanning van 800V kan werken kan een versterker uitgerust met twee dergelijke buizen een vermogen van 80W leveren.

De afbeelding rechts is de eerste blad uit de datasheet. De buis werd specifiek ontworpen om gebruikt te worden in zware versterkers. Men heeft de keuze tussen een een automatische polarisatie door een gemeenschappelijke cathodeweerstand of door een vaste negatieve voorspanning op de stuurroosters.

De automatische polarisatie kan enkel gebruikt worden tot een voedingspanning van 425V (425V schermroosterspanning en 400V anodespanning door verlies in de transfowikkelingen). Bij een hogere anodespanning wordt de anodedissipatie te hoog als de versterker geen vermogen moet leveren (de dissipatie is hoger in rust), dit is eigen aan veel eindtrappen met polarisatie door een cathodeweerstand.

Dit zijn de parameters voor een werking in classe AB met automatische polarisatie:

  • Anodespanning: 400V
  • Schermroosterspanning: 425V
  • Anodestroom in rust: 2 × 45mA
  • Schermroosterstroom: 2 × 5.5mA
  • Gemeenschappelijke cathodeweerstand: 315Ω
  • Max vermogen (d = 10%): 30W

Parameters voor een werking met een negatieve roosterpolarisatie:

Anodespanning:400V800V
Schermroosterspanning:425V400V
Stuurroosterspanning:-35V-37.5V
Anodestroom rust/max2 × 25mA/95mA2 × 15mA/70mA
Schermroosterstroom rust/max 2 × 2.5mA/22mA 2 × 1.25mA/20mA
Vermogen50W (d = 3.4%)84W (d = 6.6%)
Impedantie Raa5kΩ16kΩ
Effectieve stuurspanning25V23V



We merken dat er weinig verschil is in anodestroom als de anodespanning van 400V naar 800V gaat. De spanning op het stuurrooster moet wat meer negatief worden omdat anders de maximale dissipatie zou overschreden worden.

De vaste anodestroom die weinig afhangt van de anodespanning is een kenmerk van alle pentodes, maar is bijzonder zichtbaar met deze buis. De uitgangsimpedantie van de buis is daardoor zeer hoog voor een lamp met zo'n hoog vermogen. Merk op dat de buis een zeer lineair verloop heeft.

De aanduiding 4654 werd ook gebruikt. Het is een nagenoeg identieke buis, maar die aangeraden werd in single ended versterkers voor een audiovermogen van 8.8W. De lamp kon ook in een push pull versterker gebruikt worden.

De buis (zoals alle andere vermogensbuizen uit de periode) heeft maar één nadeel: de EL50 en EL51 gebruiken de europese type P8A buisvoet (ook transcontinental buisvoet genoemd omdat dit de eerste gestandardiseerde buisvoet was). Dit buisvoet werd vooral vòòr de tweede wereldoorlog gebruikt. Het feit dat er reeds buizen in de 5-reeks bestaan heeft ervoor gezorgd dat de modernere buizen met magnovalvoet (voetcijfer = 5) een nummering hebben vanaf 500 en niet vanaf 50.


EL51

De EL51 werd in 1940 ontworpen en werd gebruikt in nieuwe versterkers tot in 1954.

Dit zijn de maximale werkingsparameters van de buis:

  • Maximale anodedissipatie: 45W
    (vergelijk dit met de maximale dissipatie van 25W voor de EL34)

  • Maximale anode spanning: 750V
  • Maximale schermrooster spanning: 750V
    Dit is een interessant kenmerk want het ontwerp van de versterker kan eenvoudiger zijn.

  • Maximale cathodestroom: 200mA
Om de stroom door het schermrooster te beperken wordt er aangeraden een gloeilamp (550V 68W) te plaatsen tussen de voeding en het schermrooster. In versterkers wordt er echter een weerstand van 1kΩ gebruikt. Een gloeilamp heeft als voordeel een positieve temperatuurcoëfficient: bij een lage stroom is de weerstand laag, stijgt de stroom boven een limiet, dan begint de lamp te gloeien en stijgt de draadweerstand, waardoor er een automatische begrenzing van de stroom gebeurt.

De versterker kan zowel in classe AB (met een gemeenschappelijke cathodeweerstand) als in classe B (met negatieve polarisatie) gebruikt worden.

Werkingsparameters in classe AB

  • Rk: 100Ω (gemeenschappelijk)
  • Va, Vg2: 500V
  • Raa: 4.8kΩ
  • Ui: 19Veff
  • Ia: 2 X 87mA - 2 X 110mA
  • Ig2: 2 X 13mA - 2 X 23mA
    (ruststroom en stroom bij maximale belasting)
  • Po: 67.5W @ d = 5%

Werkingsparameters in classe B

  • Ug1: -40V
  • Va, Vg2: 750V
  • Raa: 6kΩ
  • Ui: 28.5Veff
  • Ia: 2 X 40mA - 2 X 145mA
  • Ig2: 2 X 7.5mA - 2 X 30mA
    (ruststroom en stroom bij maximale belasting)
  • Po: 140W @ d = 5%

De werking in classe B wordt doorgaans gebruik voor spraak, waar de geluidskwaliteit minder van belang is. De piekbelasting is slechts kortstondig; een vermogen van 140W is enorm en kan niet permanent aangehouden worden.

Philips versterker 2844

Ik toon hier enken het outputgedeelte dat relevant is voor de bespreking van de EL51. De versterker levert 60W.

De fase-omkeertrap gebeurt met een transfo, dit werd vroeger vaker gedaan. Omdat er een tegenkoppeling toegevoegd wordt heeft de transfo twee gescheiden wikkelingen. De spanning van de tegenkoppeling wordt afgetrokken van de spanning die in de secundaire wikkeling ontwikkeld wordt.

De polarisatie gebeurt met een gemeenschappelijke cathodeweerstand van 144Ω en het schermrooster wordt direct aan de hoogspanning gelegd na de smoorspoel. Dit is niet mogelijk bij modernere buizen zoals de EL34.

De drivertrap gebruikt een dubbele diode-triode EBC3 waarvan enkel de triode gebruikt wordt (maximale anodestroom 10mA, maximale dissipatie 1.5W, µ = 30, S = 2mA/V)

De versterker kan gekoppeld worden aan verschillende voorversterkers. Een kenmerk van deze voorversterkers is dat de volumeregeling van de microfoontrappen via een negatieve roosterspanning gebeurt zodat er geen gekraak is. Daarom moeten er pentodes gebruikt worden die normaal in ontvangers toegepast worden. In een radio is er een automatische volumeregeling nodig (AVR) die op de radiofrekwente trappen werkt (pentodes met remote cut off). Een dergelijke volumeregeling is enkel mogelijk als het te versterken signaal zwak is.

Complete versterker

De versterker heeft 2 microfooningangen (3mV) met een soort mengtrap. Het signaal wordt door een EF94 versterkt. Deze pentode die ook geschikt is voor RF toepassingen geeft een spanningsversterking van 150×.

De volgende trap is een mengtrap, waarbij men een heptode EK90 gebruikt. Het ingangssignaal van 100mV wordt op het eerste stuurrooster aangebracht en versterkte microfoonsignaal op het tweede stuurrooster (g3) binnengebracht. Een heptode wordt doorgaans gebruikt in de mengtrap van radio ontvangers. Een signaal van 3V wordt ook op de anode gebracht. Het voordeel van een mengbuis is dat er geen signaalverzwakking tussen de bronnen is.

Dan volgt een vreemdsoortige volumeregeling waarbij men de hoge tonen instelt, de mids en de lage tonen. De drie regelingen werken in op elkaar, de hoge en lage tonen worden minder versterkt als de mids hoger staan. Het is een soort regeling met loudness.

De EF94 is de voortrap van de eigenlijke versterker en dan volgt de fasedraaier met een EC92. De voortrap krijgt een tegenkoppeling via zijn cathode. De EC92 is een triode die als oscillator in ontvangers gebruikt wordt.

De eindtrap gebruikt onafhankelijke cathodeweerstanden die instelbaar zijn om de stroom de egaliseren. Hier ook wordt het schermrooster direct op de hoogspanning aangesloten (met een stopweerstand van 100Ω).

Later werden er slechts weinig buizen met een hoog vermogen zoals de EL51 op de markt gebracht. In het geval er meer vermogen nodig was, werden er gewoon een aantal EL34 parallel geschakeld.

Het restaureren van dergelijke versterkers uit de beginjaren 1950 is niet aangeraden: de gebruikte buizen zijn moeilijk te vinden, de audiokwaliteit is matig (dit zijn sonorisatieversterkers), de transformatoren kunnen aangetast zijn door de roest en de condensatoren moeten waarschijnlijk allemaal vervangen worden.

Publicités - Reklame

-