Eindtrap op laagspanning

De PL504 geeft reeds een voldoende vermogen om een luidspreker aan te sturen bij een lage spanning van minder dan 100V (wat het geheel minder gevaarlijk maakt). We gebruiken hier de normale pentodeschakeling die een wat hoger vermogen kan leveren, zelfs bij een lagere spanning.

De gloeispanning bedraagt normaal 27V, maar de buis die een voldoende vermogensreserve heeft kan probleemloos gevoed worden uit 24V. We hebben hier 4 buizen nodig, men kan dus twee kleine transfo's gebruiken (tweemaal 2 × 24V, 20VA) die een totale spanning leveren van 96V. Gelijkgericht en gefilterd hebben we 120V, wat eigenlijk reeds voldoende is voor onze eindtrap. Gebruiken we 2 transfo's van 24V, dan hebben we een spanningsverdubbelaar nodig om aan de nodige spanning te komen. Omdat de transfos voor de gloeispanning nu ook de hoogspanning leveren, moet het vermogen van de transfo's met 35% opgevoerd worden, dus twee transfo's van 30VA.

Het ontwerp rechts is met twee transfo's van EREA E32TR40 met meervoudige wikkelingen. De rode aansluiting dient als gloeispanning voor de eindtrappen, met voor ieder buis een weerstand van 3.3Ω om de spanning van 28V te verlagen naar 27V. De ECC82 en ECC83 kunnen zowel gevoed worden op 6.3V als op 12.6V, wij voeden ze op 12.V (aansluiten tussen pen 4 en 5). De waarde van de elko's voor de hoogspanning mag zo hoog gekozen worden als je maar wenst (470 à 1000µF). Voor de negatieve voorspanning volstaan elko's van 100µF. De diodes zijn de bekende 1N4007.

Bereikt de negatieve voorspanning geen -45V, dan kan de pomp-elko hoger aangesloten worden (op Tr2).

Om de beschikbare spanning zo optimaal te benutten, gebruiken we hier ook geen cathodeweerstand voor de eindtrappen, maar leggen we die direct aan de massa (via een weerstand van 1Ω die we kunnen gebruiken om de stromen in beide buizen te egaliseren).

Om de spanningsverliezen te beperken worden de stuurtrappen (driver) gevoed via een weerstand van 100Ω aan de hoogspanning en een filterelko van 220µF. De voortrappen worden gevoed via een weerstand van 1kΩ en eveneens een elko van 220µF.

Bij het ontwerp van de schakeling moet men rekening houden met het feit dat de stuurroosterspanning positief kan worden om de buis optimaal uit te sturen. De voedingsspanning is nu zodanig laag dat we de anodestroom hoger kunnen kiezen zonder de maximale dissipatie van de buis te overschrijden. Bij een voedingsspanning van 300V hebben we de stroom ingesteld op 30-35mA, hier stellen we de stroom in op 100mA (bij 120V) of 65mA (175V). Als schema kan men gebruik maken van de schakeling op de vorige pagina, maar met aangepaste weerstandswaarden.

Welke voedingsspanning gebruiken?

Het is gemakkelijker een voedingstransfo te vinden dan een outputtransformator. Voor de voedingsspanning moet men zich dus baseren op de outputtransformator die men beschikt. Indien men beschikt over een transformator die bedoelt is voor een paar EL34, dan zal men een hoge spanning en een lage stroom gebruiken (hogere impedantie van de buis).

Indien men met een lagere voedingsspanning wenst te werken, dan moet men een transformator gebruiken met een lagere wikkelverhouding (bijvoorbeeld een transformator die voorzien voor 100V distributielijnen als die een middenaftakking heeft). Overigens is een exacte aanpassing niet nodig, bij een misaanpassing is het maximaal vermogen wat lager.

De g2 spanning kan ingesteld worden binnen zeer ruime grenzen, van 50V tot de anodespanning (maar niet hoger dan de anodespanning). De g2 spanning wordt gecompenseerd door de g1 spanning aan te passen. Bij een g2 spanning van 50V moet de g1 spanning ongeveer -10V bedragen (in plats van -35V bij een g2 spanning van 155V).

Werken met 50V

Anodespanning en schermroosterspanning: 50V, schermrooster direct verbinden met de hoogspanning.

Stuurrooster polarisatie -4.4V, om geen spanning te verliezen over een cathodeweerstand moeten we een negatieve polarisatie gebruiken. Men kan daarvoor bijvoorbeeld 3 kleine 1.5V batterijen in serie gebruiken, er loopt geen stroom door deze kring.

Het maximaal vermogen dat gehaald kan worden is ongeveer 500mW (single ended versterker), dit hangt meer af van de gebruike transfo dan van de lagere spanning: gebruikt men een normale transformator voor een audioversterker, dan is de transformatieverhouding te groot (de transfo's zijn voorzien voor een sweep van 200V, terwijl hier de sweep maximaal 30V kan zijn). Soms werkt de versterker beter met een kleine voedingstransformator, hifi eigenschappen moet men echter niet verwachten van een dergelijke schakeling.

Bij een lage spanning van 50V kan een traditionele fasesplitter niet goed werken (een ECC83 heeft bijvoorbeeld een minimale anodespanning van 50V nodig). Daarom is een eenvoudigere single ended versterker aangeraden, of men kan een transistor fasedraaier gebruiken.

Wenst men toch een push pull versterker te maken, dan moet de spanning van de twee stuurroosters apart ingesteld kunnen worden (anodestroom meten en equaliseren). Er zijn altijd verschillen tussen buizen, en bij deze lage spanning treden de verschillen meer naar voren. De fabricagetoleranties van de PL504 zijn gericht op de stabiliteit op hoogspanning, niet op de gelijkloop op een lage spanning.

Op de volgende pagina hebben we onder ander een versterker die een transformator voor 100V lijnen gebruikt.