Buizenversterkers
Eindtrappen met buizen voor lijnafbuiging
Lijnafbuiging

Een korte inleiding over de buizen voor lijnafbuiging in televisies, buizen die weinig bekend zijn in hifi middens.
-

-

Lijneindtrappen werden regelmatig als balanseindtrap in audioversterkers gebruikt. Dit zijn enkele eigenschappen van dergelijke beuizen:
  • De buizen hebben doorgaans een hogere stuurspanning nodig (40Veff) en dus een zwaardere stuurtrap. Bepaalde montages zijn niet aangewezen. Het sturen van de eindbuizen direct vanaf de omkeertrap is niet mogelijk.

  • De versterker heeft een hogere vervorming die onderdrukt kan worden door een locale terugkoppeling (zie schemavoorbeelden).

  • De eindtrappen kunnen ook aangestuurd worden op g2 (schermrooster). De vervormingen zijn zeer laag, maar de schakeling wordt complexer.

  • De lijneindtrappen zijn power tetrodes (dus zonder keerrooster). Een minimale anodestroom is nodig om een virtuele keerrooster te doen ontstaan. De buizen hebben daardoor een lagere inwendige weerstand.

  • De gloeispanning is niet-standaard, alle gloeidraden werden aangesloten in een seriekring. Men moet een aangepaste transformator gebruiken.

  • Het schermrooster van een lijneindtrapbuis wordt best op een wat lagere voedingsspanning aangesloten (50 Ó 160V), waardoor een ultra lineair schakeling (UL) niet mogelijk is.


De eerste lijneindtrapbuis die als audioversterker gebruikt werd is de PL81 en EL81. De balansversterker haalt een vermogen van 20W.

Cavitrap


PL504

Gebruik van lijnbuizen als audiobuizen

Vanaf het begin van de televisie heeft men buizen die oorspronkelijk ontworpen werden als lijneindtrap gebruikt als audio eindtrap, en dan vooral in push pull configuratie. Het waren vooral de amateurs (televisieherstellers...) die hun overschot aan lijneindtrapbuizen gingen gebruiken in hifi versterkers. Radio-amateurs gebruikten dezelfde buizen als zendbuizen in classe C...

Een pentode (eigenlijk een beam tetrode) die ontworpen is voor een lijneindtrap gebruiken in een audioversterker is geen slechte idee. De buizen moeten eigenschappen hebben die ze zeer geschikt maken voor audiotoepassingen, namelijk een hoge anodestroom bij een lage anodespanning.

Men zou denken dat buizen met een anodekap bovenaan eerder geschikt zijn voor zeer hoge spanningen, maar het omgekeerde is eigenlijk waar: de buizen moeten een zeer hoge stroom kunnen leveren bij een lage spanning (heenslag afbuiging). Er is slechts een hoge spanning aanwezig tot 8kV bij de terugslag, als de buis niet in geleiding is.

Om overslag in de buis tegen te gaan moet de anode op een grotere afstand van de roosters geplaatst worden. En dit is toevallig een manier om de tetrodeknik te beperken. Wat zit de wereld toch goed in elkaar!

De demping van versterkers uitgerust met dergelijke buizen was dan ook zeer goed, en de eigenschappen werden nog verbeterd door een eventuele lokale tegenkoppeling. Men heeft dus de voordelen van transistorversterkers (strakke, krachtige bassen) en mooie, goed gedefinieerde hoge tonen.

De EL34 is eigenlijk de echte audio eindtrap, men kan eveneens een vermogen halen van 20W (bij 0.1% vervorming) bij een voedingsspanning van 350V (anodestroom van 35mA in rust, tot 120mA bij maximaal vermogen van 40W met 5% vervorming). In bepaalde schakelingen gebruikt men nog hogere spanningen om een hoger vermogen te halen.

Beam tetrodes (die onder ander gebruikt werden in lijneindtrappen van zwart-wit en kleurentelevisies) hebben zeer interessante eigenschappen. De beam tetrodes worden hier besproken. Lijneindtrappen zijn allemaal beam tetrodes, maar niet alle beam tetrodes konden gebruikt worden in lijneindtrappen.

Buizen die in lijneindtrappen gebruikt werden hebben dus superinteressante eigenschappen, maar een vreemde gloeispanning (27V voor PL504 en 40V voor PL509/PL519), veroorzaakt door het feit dat de gloeispanning van alle buizen bekomen wordt door een serieschakeling van alle gloeidraden.

Men kan tegenwoordig buizen kopen zoals de EL509 die de goede eigenschappen heeft van een lijneindtrap gecombineerd met een normale gloeispanning van 6.3V. Maar opgelet, er kan verwarring ontstaan omdat er eenzelfde kode gebruikt wordt voor originele ("NOS" = New Old Stock) en de moderne buizen. De originele buizen hebben een anodeaansluiting op het dak en een magnovalvoet terwijl de moderne EL509 een octalvoet en een normale anodeaansluiting hebben.

Slechte reputatie van lijneindtrappen

Lijneindtrappen hebben vaak een slechte reputatie wat betreft het gebruik in hifi versterkers (volkomen onterecht wat betreft de PL504). De reden van de slechte reputatie is waarschijnlijk de volgende: versterkers met klassieke buizen worden vaak kant en klaar verkocht, of in de vorm van een bouwkit met duidelijke bouwinstructies. Er kan eigenlijk niets misgaan.

Het zijn hobbyisten die lijneindtrappen gebruiken. Een schema wordt van het net geplukt en de versterker wordt gebouwd. De schakeling is electrisch perfect in orde, maar de versterker is instabiel, en dit heeft niets te maken met de kwaliteit van de gebruikte buizen. Lees hier meer: mijn versterker bromt of oscilleert.

Cavitrap

De cavitrap (afbeelding rechts) van de PL500-reeks buizen zorgt voor een verminderde secundaire emissie, door de losgeslagen electronen op te vangen. Daardoor vermindert de g2-stroom nog verder en werkt de buis meer lineair, zelfs als de anodespanning onder de g2 spanning komt. Daardoor kan de buis veel sterker uitgestuurd worden en toch lineair blijven werken (geen tetrodeknik die ook bij normale pentodes te zien is). Deze eigenschap ging niet onopgemerkt voorbij en verschillende amateurs en kleine fabrikanten hebben hoogwaardige audioversterkers gebouwd met deze buizen.

Bepaalde moderne buizen (EL509) hebben nog steeds de cavitrap (dit is te zien aan de kruisvorm van de anode), maar niet alle uitvoeringen!


Drie buizen met verschillende eigenschappen
PL36 - PL504 - EL34

De PL36 werd gebruikt voor de horizontale afbruiging van televisies mete en afbuighoek van 90░ (tot in 1960). Deze buis is de vervanger van de PL81 (foto hierboven) die in de allereerste televisies gebruikt werd na de tweede wereldoorlog.

Technici hebben geprobeerd deze buizen te gebruiken in hifi toepassingen omdat de buis in grote aantallen gemaaktw erd en goedkoper was dan de EL34 die normaal voor audiotoepassingen gebruikt werd. Het resultaat was echter niet optimaal.

De PL504 werd gebruikt in televisies met een afbuighoek van 110░ (deze televisies konden een minder diepe kast hebben). De buis werd voorafgegaan door de PL500, maar snel werd er overgestapt op de PL504 die beter tegen de hoge spanningspieken bestand is. Voor audiotoepassingen zijn er geen verschillen tussen beide buizen.

De buis kan een stroom van 400mA leveren en verdraagt een spanning van 7kV. In een televisie is de spanning van 7kV enkel aanwezig als de buis afgeknepen is, en de stroom van 400mA moet enkel gedurende een korte tijd geleverd worden, op het ogenblik dat de anodespanning 50V bedraagt, zodat de maximale dissipatie van 16W niet overschreden wordt. Bij audiotoepassingen mag men gerust gaan tot een totale dissipatie van 22W. De buis kan reeds een hoog vermogen leveren met een voedingsspanning van 250V.

Dit is de meest voorkomende lijneindtrap. De buis heeft koperen roosterhouders om de warmte beter af te voeren (stuurrooster en schermrooster). Er is geen keerrooster, die vervangen wordt door een afscherming (beam forming plates). De cathode is zeer breed om veel electronen te kunnen uitsturen. Deze buizen hebben heel speciale eigenschappen en kunnen niet zomaar in de plaats van een EL34 gebruikt worden. Klassieke pentodes zoals de EL34 hebben 3 roosters.

De EL34 is de typische buis die in audioversterkers gebruikt wordt. De stroom is beperkt tot 100mA (150mA piek). Om een hoog vermogen te halen moet de spanning opgevoerd worden, tot 800V maximaal. De maximale dissipatie is 35W, maar bepaalde versies hebben een dissipatie van 40W.

Niet aanwezig in beeld: de PL519 die dikker is dan de PL504 (maar dezelfde magnoval voet gebruikt) en een hoger vermogen kan leveren. De buis werd in kleurentelevisies gebruikt terwijl de PL504 in zwart-wit televisies gebruikt werd. De maximale stroom die de buis kan leveren is 500mA (1400mA piek). De buis heeft een extra aansluiting voor g3 (de platen om de electronenstroom te concentreren), men zet deze aansluiting best op +20V.

Afbeelding rechts (zwarte vlekken):
Buizen voor de afbuiging moeten doorgaans een zeer hoge stroom leveren. Omdat ze als schakelaar gebruikt worden blijft de dissipatie echter beperkt. Ook de PCL805 die voor de rasterafbuiging kan een hoge stroom leveren (50mA continu en 200mA piek).

De zwarte vlekken op het glas geven aan dat de buis al een lange leven heeft gehad (wees gerust: het is geen teken dat de buis versleten of niet meer luchtdicht is). De zwarte vlekken worden veroorzaakt door de electronen die niet door de anode opgevangen werden en tegen de glaswand terecht gekomen zijn.

Lijneindtrapbuizen die in audioversterkers gebruikt worden hebben deze vlekken niet omdat de buizen lineair gebruikt worden met een lagere stroom, maar sommige gelijkrichterbuizen hebben die wel.

Tijdens de werking van de buis mag er geen blauwe schijn zichtbaar zijn: dit is een teken dat er ionisatie is: de buis is niet meer perfect luchtledig (overigens kan de buis nog jaren blijven werken). De schijb kan zichtbaar zijn tussen de electrodes. Een blauwe schijn tegen het glas is echter normaal, dat is een soort fluorescentie van het glas ten gevolge van het electronenbombardement. Sommige buizen vertonen dit effekt in mindere of meerdere mate en het is geen teken van goede of slechte kwaliteit.

Anode aansluiting

Anodeaansluitingen zijn moeilijk te vinden, maar je kan ook koelvormen voor TO-5 transistoren gebruiken. De koelvormen zijn in koper en kunnen gemakkelijk gesoldeerd worden (eerst de zwarte verf op die plaats verwijderen).

De binnenkant van de vorm moet ook ontdaan worden van alle verf om een goed contact mogelijk te maken. Gebruik daarvoor een schroevendraaier met een stuk schuurpapier.

De koelvorm zorgt voor enige koeling, maar een voldoende koeling van het glas is meer belangrijk. Als de buizen buiten hun limieten gebruikt worden (bijvoorbeeld in radiozenders) gebruik dan liever een paar computerventilatoren om het glas te koelen.

PublicitÚs - Reklame

-