Buizenversterkers
De eindtrap
EL3(N)

De EL3N is een buis met transcontinental buisvoet, een buisvoet die voor en na de tweede wereldoorlog gebruikt werd. De buis wordt hier besproken omdat ik laatst een schakeling tegenkwam waar de buis gebruikt werd in een esoterische schakeling (voor een vermogen van 1W met een vervorming van ongeveer 5%). Ik leg hier ook uit hoe de buis ontstaan is en voor wat dat de buis oorspronkelijk bedoeld was.
-

-

De EL3 werd als eindtrap in talrijke radio's gebruikt voor en na de tweede oorlog. Na de oorlog werd er een nieuwe versie gemaakt, de EL3N met een lager verbruik (gloeivermogen).

De buis is geschikt voor een hoogspanning van 250V, maximale anodestroom 36mA en dissipatie van 9W. De buis heeft een ronde cathode en anode, en de roosterwikkelingen zijn ook circulair. De spoed van de keerrooster is zeer losjes.

Het is een buis met een hoge gevoeligheid (volledige uitsturing met 4.2V effectief), speciaal voorzien voor gebruik in AM radio's.

  • In single ended geeft de buis een audiovermogen van 4.5W met een vervorming van 10%. De schermroosterstroom is beperkt, slechts 4mA. Geschakeld als triode levert de buis een vermogen van 1.1W (d = 5%) met een stuurspanning van 5.9V.
  • In push pull levert de EL3N een gezapig vermogen van 8.2W (d = 3.1%) en de buis zou enkel geschikt zijn voor een werking met polarisatie door de cathodeweerstand.
Het is een buis met goede eigenschappen (lineariteit), maar het vermogen is beperkt voor de moderne gebruiker, zeker in een single ended versterker. Er wordt gezegd dat de klank melig en weinig gedefinieerd is, maar dat kan meer te maken hebben met de schakeling, en niet zozeer met de buis. De buis werd immers gebruikt in radiotoestellen waar de bandbredte beperkt werd tot 4.5kHz.

Ik snap de mensen niet die dergelijke oude buizen nog gebruiken: de fabricagekwaliteit in die tijd was zeer goed, maar die buizen zijn ondertussen bijna 100 jaar oud. Het bekend probleem is dat de zijcontacten loskomen. Originele buisvoeten hebben contacten die niet meer verend zijn.

Rechts de typische schakeling van een radio uit die tijd (juist na de tweede wereldoorlog). Alle lampen hebben hebben nog steeds een Transcontinental buisvoet. De eerste superheterodyne radiotoestellen worden hier in detail besproken (met uitleg over de kleurkodes). We bespreken kort de onderdelen van de radio. Hoewel de eigenschappen van de radio's uit die tijd eerder middelmatig waren als men naar de specificaties kijkt, werd er toch voor gezorgd dat de meest aangename geluidskwaliteit bereikt werd.

De eerste buis, een ECH3 is een mengbuis met oscillator. Het antennesignaal komt op het eerste rooster. Om beďnloeding te vermijden komt het aantennesignaal op de aansluiting boven de buis (dat was een gewoonte in die tijd). De radio is blijkbaar enkel voorzien voor één enkele radioband, het kan ook zijn dat het een principeschakeling is, want er zijn geen waarden bij de componenten aangegeven.

De tweede trap is een middenfrekwent versterker met EBF2, een pentode met twee extra diodes. Daarmee kan men een betere automatische volumeregeling (AVR) maken want we kunnen ervoor zorgen dat die slechts gaat werken als het signaal voldoende sterk is. De tweede diode wordt lichtjes in geleiding gehouden via R7 en R14 zodat de detectie beter verloopt (geen diodeknik).

De EF9 is een pentode die zowel geschikt is voor audio voorversterking als middenfrekwent voorversterking. Het is een pentode met een variabele versterking (vari-µ) zoals de meeste RF pentodes, maar dit betekent dat de pentode weinig lineair werkt bij audiosignalen (vervorming van minstens 2% bij een anodesignaal van 3V effectief). In sommige radiotoestellen werd ook op het stuurrooster van de buis de AVR gelijkspanning gezet om zo een nog betere stabilisatie van de volume mogelijk te maken als er fading is. In tegenstelling met een tegenkoppeling kan een voorwaartse regeling 100% van de verstoring wegwerken.

De eindtrap is een EL3N, op de schakeling kan je zien dat er maatregelen genomen zijn om de bandbreedte te beperken (anodecondensatoren C17, C8 en C12). Een radioversterker hoefde maar een bandbreedte van 4500Hz te hebben. De bandbreedtebeperking geldt ook als de platenspeler aangesloten wordt.

Tegenwoordig kom je de buis nog tegen in bepaalde esoterische versterkers met polarisatie door een led op de cathodeleiding en een CCS op de anode (constant current source). Een polarisatie met een constante spanning (zoals bij een zener of led) is niet aangeraden, zeker niet bij een single ended versterker. Hoe vreemd het ook mag klinken, maar een cathodeweerstand in de plaats van een led zorgt voor een veel betere polarisatie van de versterkertrap.

De ontwerper gebruikt een gelijkrichterbuis en een blokcondensator in de voeding. Bij een single ended versterker kan het geen kwaad om een gelijkrichterbuis te gebruiken omdat het verbruik constant is, maar een gelijkrichterbuis met zijn relatief hoge inwendige weerstand veroorzaakt intermodulatievervorming in een push pull versterker. En een blokcondensator is niet veel beter dan een goede elko (maar veel duurder!)

Zowel de voortrap en de eindtrap zijn uitgerust met dezelfde type buis, in beide gevallen als triode geschakeld. De eindtrap kan daardoor maar een vermogen van 1W leveren. Waarom dure audiocondensatoren en ruisarme weerstanden gebruiken in een dergelijke versterker? Zelfs bij zo'n laag vermogen is de vervorming al zo'n 5%. De EL3N is een buis die nooit ontworpen is geweest voor hifi toepassingen (die bestonden in die tijd gewoon niet) wel als eindtrap in radiotoestellen.

Publicités - Reklame

-