Circlotron met PL36

Aan mijn kant had ik een paar 100V transformatoren, overschot van mijn werk bij Wagon Lits. PL36 buizen zijn zeer moeilijk in te zetten als audiobuizen. Ze zijn slechts lineair over een klein werkingsgebied, ze hebben last van interne oscillaties en de roosterspanning moet zeer precies ingesteld worden. Ze zijn onbruikbaar in een single ended versterker (je haalt maximaal een vermogen van een paar watt, voor een dissipatie van bijna 40W). Die nadelen vallen grotendeels weg bij een circlotron schakeling, een veredelde kathodevolger. Zelfs Philips heeft een vermogensversterker gemaakt met PL36 buizen, de befaamde AG9007 (blijkbaar hadden ze ook een overstock PL36 buizen).

Als voedingstransfo gebruikte ik een drietal 50VA scheidingstransfo's, die twee gescheiden spoelen hadden met elks een aftapping op 110 en 130V. Ideaal, met 130V wisselspanning heb ik 180V gelijkspanning, voldoende voor een vermogen van een 20W. Een derde identieke 50VA transfo leverde de gloeispanning van de PL36 en ECC83 (viermaal 25V en viermaal 6.3V), de hoogspanning voor de voortrappen (350V) en de negatieve roosterspanning van de eindtrappen.

Aan alle secundaire uitgangen van de transfo's moet er een 10nF condensator naar massa aangesloten worden, dit om de netstoringen te onderdrukken. De aansluitingen van de filtercondensatoren zijn aangeduid met een rode stip, ik heb er maar één getekend om de schakeling niet te verzwaren. Een degelijk netfilter is zeker ook aangeraden, want de secundaire transfowikkelingen zijn eigenlijk zwevend ten opzichte van de massa en kunnen gemakkelijk netstoringen opvangen.

De eerste trap is heel gewoon, het is een long tail versterker met een versterking van ongeveer 50×. De hoogspanning van 350V wordt verlaagd tot 300V.

De tweede trap bevat een bootstrap op iedere anode om de dynamische weerstand van de anode te verhogen, dat is de condensator van 10µF. De versterking is hier ongeveer 80× en op de anodes moet men een wisselspanning van tweemaal 65V effektief hebben. De eindtrappen die in gemeenschappelijke anodeschakeling werken hebben een spanningsversterking < 1.

De eindtrappen krijgen een negatieve roostervoorspanning, zodat we niet teveel spanning verliezen over de cathodeweerstand (hier als meetweerstand van 1Ω uitgevoerd). Door de relatief lage anodespanning is het vermogen beperkt tot ongeveer 20W, maar bij deze lage spanning (en relatief hoge anodestroom) werken de buizen het meest lineair. De negatieve voorspanning moet ingesteld worden voor iedere buis zodat men een cathodestroom van 35mA in rust heeft.

Een circlotronschakeling is een complexe schakeling met vier onafhankelijke voedingen (twee per kanaal) en een normale hoogspanningsvoeding voor de voortrap, maar dit is de enige schakeling die men kan toepassen als men geen balanseindtrap heeft, maar een 100V transfo (hier 40W exemplaren).

Omdat de uitgangsspanning (wisselspanning van 100V) aanwezig is op meerdere plaatsen van de schakeling, kan deze onstabiel worden. Voor de stabiliteit werden er twee kleine condensatoren van 33pF geplaatst tussen anode en rooster van beide triodes (tweede trap), niet aangegeven op schema, ze werden later bijgeplaatst. Je kan ook 2 condensatoren van 68pF tussen anode (tweede trap) en massa platsen.

Het voedingsgedeelte met de drie transfo's en de elko's werd in een aparte behuizing geplaatst. Voor de hoogspanning van de eindtrappen werd gekozen om afgeschermde antennekabel te gebruiken (8 kabels in totaal). Voor de massa werd de gemeenschappelijke afscherming van de antennekabels gebruikt. Er zijn dan nog twee kabels nodig voor de gloeispanning (de negatieve roosterspanning werd in de versterker aangemaakt) en een kabel voor de hoogspanning voor de voortrappen.

De voeding van een circlotronschakeling is nogal vreemd, vandaar dat ik hier een extra uitleg geef voor de stroomloop van de bovenste buis.

De B voeding levert de anodestroom van de bovenste buis (groene schakeling), de stroom loopt van de voeding naar de anode, van de cathode naar de transfo en van de andere aansluiting van d etransfo terug naar de voeding.

De stroom van de tweede buis loopt ook door de transfo, maar in omgekeerde richting. In rust is er dus geen stroom die door de transfo loopt. Dit is een groot voordeel ten opzichte van een single ended versterker (asymmetrisch), maar ook ten opzichte van een push pull schakeling waar er altijd een stroom door de wikkelingen loopt (enkel de tegengestelde magnetische velden werken elkaar tegen).

De voeding voor het schermrooster wordt geleverd door voeding A. Waarom voeding A? Omdat de negatieve aansluiting van de voeding op de cathode van de buis toekomt, en de schermroosterspanning altijd gerefereerd moet worden aan de cathode om een correcte werking van de buis te hebben.

We hebben nog twee weerstanden R aangeduid die als funktie hebben de negatieve spanningen rond het massapotentiaal te houden. In rust ontstaat er geen spanning over de weerstanden, want het volledige vermogensgedeelte is zwevend. Indien men een transfo met middenaftakking gebruikt (push pull transformator) dan wordt doorgaans de middenaftakking aan massa gelegd.

Bepaalde versterkers (enkel monoblocs) hebben geen aparte voeding voor de voorversterker, maar tappen de positieve hoogspanning af aan de A+ en B+ aansluitingen via twee hoogohmige weerstanden. Op het gemeenschappelijk punt van de twee weerstanden is er geen audiosignaal meer omdat als één van de voedingen positief gaat, de andere negatief gaat. Dit systeem kan hier niet toegepast worden omdat de voedingsspanning voor de eindtrappen te laag is voor de voortrappen.

Hier kan je andere versterkers met PL36 aantreffen. Dit zijn voornamelijk sonorisatie versterkers.