Moderne EL509 met octalvoet

Moderne EL509 met octalvoet (EL509S)

Om de buizen te testen heb ik een 4-tal buizen gekocht (55€ stuk, terwijl een EL504 de helft kost). De fabrikant is JJ Electronic, één van de laatste buizenfabrikanten. De buizen komen uit Slovakije. In het algemeen koop geen buizen uit China (ze hebben niet de know how en de Quality Control is onbestaande) en ook niet uit Rusland (Putin...).

Opgelet, deze buizen hebben een octalvoet zoals de EL34 een geen magnovalvoet zoals de PL509. Octalbuizen hebben geen aparte aansluiting voor het g3 rooster (keerrooster).

Om de twee versies uit elkaar te houden gebruikt de fabrikant JJ Electronic de benaming EL509S, maar op oudere leveringen kan je nog de aanduiding EL509 vinden. Beide buizen zijn equivalent.

Electrisch gezien hebben de EL509 eigenschappen tussen de echte lijneindtrappen en normale hifibuizen zoals de EL34. Opgelet, in tegenstelling met de echte lijneindtrappen die aan stricte specifikaties moeten voldoen, is er geen overeengekomen standaard voor de EL509: iedere fabrikant heeft een eigen versie (bij defekt van één eindtrap alle vier buizen vervangen door 4 nieuwe buizen van eenzelfde fabrikant en de anodestroom opnieuw instellen). Maar in de praktijk is er maar één fabrikant (JJ Electronic).

JJ Electronic had beter een andere typenummer gekozen voor deze halfslachtige buis, bijvoorbeeld EL319 (de "3" geeft aan dat men te maken heeft met een octalvoet). Zo had men verwarring kunnen vermijden. Niet EL309, want er bestaat blijkbar een EL309 buis in het catalogus van EAR (esoteric audio research, kostprijs 252€ stuk) maar de eigenschappen van de buis worden niet gepubliceerd. De buis wordt gebruikt als alternatief op een PL519 in een enhanced triode single ended schakeling.

De buizen met octalvoet werden nooit gemaakt ten tijden van de televisies met beeldbuizen wegens het ontbreken van de anodekap (anodespanning van 7000V tijdens de lijnterugslag).

De moderne EL509 heeft eigenschappen die de buis tussen de EL34 en de PL519 plaatsen:

• Octalvoet van de EL34 in plaats van magnovalvoet van de PL519
• Maximale anodestroom (piek) van 500mA in plaats van 1.4A voor een PL519
• Maximale anodespanning van 700V in plaats van 7kV voor een PL519

De moderne EL509 kan ook gebruikt worden in OTL (Output Transformatorless) ontwerpen, maar ik ben geen voorstander van deze werkwijze. Er bestaan uitstekende outputtransformatoren zodat een OTL schakeling niet nodig is. Zelfs een PL519 zal altijd moeite hebben om een luidspreker direct aan te sturen, en dat hoort men. Wil je een luidspreker direct aansturen zonder transformator, gebruik dan transistoren, die zijn daarvoor gemaakt. Of 800Ω luidsprekers.

De nieuwe EL509 heeft een octalvoet met dezelfde aansluitingen als een EL34, wat omwisselen gemakkelijk maakt. Indien je een paar EL34 wenst te vervangen door een paar EL509 moet je rekening houden met de volgende eigenschappen:

• Hoger outputvermogen mogelijk (30 à 50% naargelang de schakeling). De stuurtrappen moeten een voldoende spanningszwaai hebben om daarvan gebruik te kunnen maken, anders blijft het vermogen beperkt door wat de stuurtrappen kunnen leveren.

• G2 (schermrooster) moet op een lagere spanning (160V in plaats van 300V), een ultralineair schakeling is problematisch (gebruik een lokale tegenkoppeling).

• G1 (stuurrooster) moet meestal negatiever gepolariseerd worden (hangt echter af van de algemenen werkingsparameters: werkingsclasse A/B en spanningen).

• De buizen zijn ontworpen voor een anodestroom van maximaal 200mA (in plaats van 100mA voor een EL34). De buizen hebben een hogere vermogensreserve als ze gebruikt worden in plaats van een paar EL34.

• Het maximaal vermogen is reeds beschikbaar bij een voedingsspanning van 250V indien de stuurtrappen aangepast kunnen worden om de versterker in classe AB2 te laten werken (g1 wordt lichtje spositief tijdens de pieken).

• Het benodigd gloeivermogen ligt 33% hoger in vergelijking met een EL34. Dit is nodig om voldoende emissie te hebben. Zorg dat de voedingstransfo niet overbelast wordt!

• De buizen zijn echter niet geschikt om gebruikt te worden in schakelingen die met zeer hoge spanningen werken. De EL34 kan met een anodespanning van 700V werken, bij de EL509 mag deze spanning enkel kortstondig bereikt worden.

In de praktijk kan je dus niet zomaal een paar EL34 vervangen door een paar EL509. Het omgekeerde is trouwens ook niet mogelijk.

Ik heb heelwat schakelingen gezien die PL504/PL509/PL519 buizen gebruiken, maar sommige schakelingen zijn echt waardeloos (EAR: Esoteric Audio Research), dergelijke schakelingen heb ik niet gepubliceerd. De versterker is nauwelijks stabiel te houden. Hoewel de buizen een hoge stroom kunnen leveren en een zeer hoge spanning kunnen weerstaan is de maximale dissipatie beperkt (produkt van stroom en spanning).

Zoals bij alle lijneindtrappen (en de meeste straalbundel tetrodes) staan beide roosters in het verlengde van elkaar. Het stuurrooster staat dicht bij de cathode en het schermrooster is gewikkeld met dezelfde pitch en staat op korte afstand van het stuurrooster.

De buis heeft geen cavitrap, de anode is vlak en staat redelijk dicht bij de andere electrodes (wat de lagere maximale anodespanning verklaart). Om de maximale dissipatie mogelijk te maken vormt de anode in het midden een soort "koelvin".

Grafieken rechts:
De transfer curve geeft aan dat de schermroosterstroom bijna nul is bij een zeer negatieve stuurroosterspanning. Dit is ook normaal, want de wikkelingen van het schermrooster liggen in het verlengde van die van het stuurrooster. Het schermrooster ligt zo in de schaduw van het stuurrooster: de electronen die afgestoten worden door het stuurrooster komen niet terecht op het schermrooster. De tetrode heeft dan een zeer hoog rendement die niet door klassieke pentodes bereikt kan worden. Zelfs in minder optimale omstandigheden blijft de g2-stroom zeer laag in vergelijking met de anodestroom (minder dan 5%).

De anode-eigenschappen tonen aan dat de versterking lager wordt bij een meer negatieve stuurroosterspanning. Dit is normaal, want de negatieve spanning stoot de electronen af, waardoor de gesuperponeerde wisselspanning op het rooster minder invloed heeft. Men moet dus een compromis vinden waarbij het stuurrooster zo negatief mogelijk is (om een lage schermroosterstroom te hebben) maar niet te negatief, anders wordt de versterking te laag.

De rode curve geeft de maximale anodedissipatie die niet overschreden mag worden. Het werkpunt moet dus onder de curve gekozen worden.

Praktische testen - eerste resultaten

• 50W voor 4 EL509S
• 38W voor 4 EL34
• 36W voor 4 KT77
• 33W voor 4 PL504
• 21W voor 4 PL508 en
• 20W voor 4 EL84

De invloed van de anodespanning is sterker aanwezig dan bij een lijneindtrap. Terwijl bij een EL504/PL504 men een stijging van de anodestroom van 1% heeft bij een stijging van de anodespanning van 200 naar 250V, bedraagt de stijging 10% bij eenzelfde stijging van de anodespanning bij een EL509S.

De -UG1/Ia curve is meer krom dan bij een EL504, zeker in het gebied dat we gebruiken voor een audioversterker in classe AB (stuurroosterspanning -40V, schermroosterspanning 150V, anodespanning 200V en anodestroom ongeveer 100mA). Er moet een voldoende tegenkoppeling zijn om de curve recht te trekken.

De ideale transformatorimpedantie blijkt tweemaal 2.2kΩ te zijn.