Keuze van de lampen voor de eindtrap

Ik bouw mijn versterkers altijd met de onderdelen die ik toevallig heb, dat maakt dat alle versterkers verschillend zijn. Ik heb een voeding van 200V gelijkspanning (transfo 145V 100VA), dit is een spanning die aan de lage kant is voor bepaalde eindbuizen zoals de EL34. Deze buis kan enkel een vermogen van 5W leveren met een dergelijke spanning.

Er zijn een aantal lampe die wel goed werken met een lagere voedingspanning, namelijk de sweep tubes, de lampen die gebruikt werden in de magnetische afbuiging van beeldbuistelevisies. Deze lampen hebben een grote cathode om een hoge stroom te kunnen leveren zelfs met een lagere anodespanning. Ik heb de EL504 gekozen omdat die nog vlot te vinden is. Heb je enkel octal buisvoeten, dan kan je ook een EL300 gebruiken, deze buis is zelf nog wat beeter voor deze toepassing. De EL504 bestaat ook in PL504 versie (300mA serie kring voor de gloeistroom).

Normaal laat ik de eindtrappen met een zo laag mogelijke ruststroom werken (vaak is dat 8mA voor 350V hoogspanning). Daardoor wordt de anodedissipatie in rust beperkt en heeft de eindtrap een hogere vermogensreserve. Sweep tubes worden beperkt door de maximale dissipatie die ze kunnen verdragen, en door een lagere dissipatie in rust te gebruiken kan de eindtrap een hoger piekvermogen leveren.

Werkingsclassen

Een versterker kan in classe AB werken, met één buis die het werk overneemt als de andere buis uit geleiding gaat. Er is altijd één eindbuis in werking per kanaal (met een kleine overlap om crossover storingen tegen te gaan). De versterker kan een hoog piekvermogen leveren met een rendement die tot 70% kan gaan.

Een andere werkingsclasse is classe A, waar beide lampen altijd in geleiding blijven. De geleiding in één lamp daalt als de geleiding in de andere lamp stijgt, maar geen lamp gaat uit geleiding. Het resultaat is dat de gemeenschappelijke stroom altijd gelijk blijft (anodestroom of cathodestroom van beide eindbuizen). Ook is de uitgangsimpedantie de helft van die van een versterker in classe AB, omdat beide buizen in geleiding zijn. Het rendement van de versterker komt nooit boven de 50% en de helft van het vermogen wordt in warmte omgezet op de anode van de eindbuizen.

Een werking in een tussenclasse is niet aangeraden: men heeft een werking in classe A bij lage vermogens (beide buizen in geleiding) om over te gaan in een classe AB op hoog vermogen. Men heeft dan 3 niveaus: bij een sterk positief signaal is de bovenste tetrode in geleiding en de onderste is afgeknepen, bij een lage uitgangspanning zijn beide buizen in geleiding en bij een sterk negatieve spanning is enkel de onderste buis in geleiding.

Zo'n werking veroorzaakt oneven harmonische vervormingen die moeilijk geëlimineerd kunnen worden, want ze worden door de werking zelf veroorzaakt. Men heeft een wisselende uitgangsimpedantie en dus een veranderlijke demping van de luidspreker. In een goed ontworpen versterker heeft men ofwel een werking in classe AB met een zo laag mogelijke ruststroom, of een werking in classe A met beide lampen die altijd in geleiding zijn. In classe AB is de uitgangsimpedantie dubbel zo hoog maar constant, omdat er een overlap is.

Ik laat de eindtrappen hier in classe A werken met een ruststroom van 80mA, wat overeenkomt met een anodedissipatie van 16W, het maximum dat de EL504 constant kan dissiperen (in classe AB kan men een piekdissipatie van 25W halen). Zoals bij alle sweep tubes wordt de werkingslimiet bepaald door de maximale dissipatie en niet door de maximale stroom (de EL504 kan 200mA leveren en zelfs 440mA piek).

De schakeling

Om met een zo lage spanning te kunnen werken gebruik ik een getransistoriseerde voortrap (voorversterker en cathodyne fasedraaier). In tegenstelling met buizen kan een transistor nog lineair werken met een spanning van 50V tussen emitter en collector.

Om de spanningsval tot een minimum te beperken werkt de eindtrap met een negatieve polarisatiespanning en niet met een polarisatie door een cathodeweerstand. De negatieve voorspanning wordt bereikt door de gloeispanning van 25V gelijk te richten (4 PL504 in parallel of 4 EL504 in serie).

Een dergelijke versterker werkt niet goed met een ultralineair geschakelde eindtrap. De UL schakeling beperkt het uitgangsvermogen (het is een lokate tegenkoppeling).

De spanning op de schermroosters wordt bepaald door een spanningsdeler, er loopt 20mA in het onderste deel avn de spanningsdeler (gebruik weerstanden van 5W). De eindtrap werkt in classe A, de schermroosterstroom is daardoor redelijk constant. Gebruik een spanningsdeler per kanaal, niet een spanningsdeler voor de volledige versterker of een spanningsdeler per buis.

Het vermogen dat gehaald kan worden hangt af van de primaire impedantie van de uitgangstransfo. Deideale waarde is 1.85kΩ + 1.85kΩ. Gebruik je een standaard transfo (4kΩ), gebruik dan de 8Ω uitgang van de transfo als je 4Ω luidsprekers gebruikt. Als de impedantie goed is haal je ene RMS vermogen van 20W per kanaal.