De studio monitor kan een muziekvermogen leveren van 40W (met een vervorming van 5%). De bandbreedte loopt van 20 tot 20kHz (+/-0.5dB), de demping bedraagt 20×, bij 30W is de vervorming lager dan 0.5% over de volledige bandbreedte. De intermodulatievervorming is zeer laag: 0.65% (50:6000Hz en 4:1). In de praktijk werd de versterker gebruikt op een vermogen van 15W.

Als voortrap zien we het pentodedeel van een ECF80, een buis die je vaak in oude televisies kon vinden (onder de referentie PCF80). Ik heb de buis in verschillende audio ontwerpen terug gevonden (het was een buis die veelvuldig voorkwamn goede eigenschappen had en goedkoop was). De buis is ontworpen als VHF mengtrap maar kon ook gebruikt worden als middenfrekwent versterker. De schakeling van de pentode is normaal met de tegenkoppeling die op de cathode toekomt.

Televisiebuizen werden vaak in audioversterkers gebruikt omdat er relatief meer televisies gemaakt werden dan radio's, en de televisies toen nog allemaal uitgerust waren met lampen. Als bouwer had je een grotere keuze aan (goedkope) televisie-buizen, dan aan (duurdere) radiobuizen.

De triode van de combi buis wordt als cathodyne fasedraaier gebruikt. De triode heeft een lage versterking (µ = 20) maar de cathodyneschakeling heeft als voordeel dat het signaal op beide uitgangen goed symmetrisch is. Deze trap verzwakt eigenlijk het signaal (versterking ongeveer 0.9). De cathodyne moet twee onvervormde signalen van 50V top-top kunnen leveren en het zwakste schakel van de versterker is de cathodyne (en in deze schakeling ook een beetje d epentode).

De eindtrap bestaat uit twee EL5000, dit is een speciale versie van de PL500 voor professionele toepassingen. Dergelijke buizen waren ontworpen om 10.000 uen mee te gaan. De buis hoort bij de EL500-reeks door het feit dat de buis een magnovalvoet en een anodecontact bovenaan de buis heeft, maar het is een buis die ook uitstekend bruikbaar is voor audiotoepassingen zoals de EL503 die ook te zien is op de buizenlijst. Merk op dat de EL503 een ongewoon hoge steilheid heeft dankzij zijn spanrooster.

De EL5000 kan nog steeds gebruikt worden als lijneindtrap (met een anodekap bovenaan). De maximale anodespanning in lineair bedrijf bedraagt 300V (maar je mag gerust wat hoger gaan als je meer vermogen wenst). De schermroosterspanning is 200V. Ug1 moet op -35V ingesteld worden, de uitgangsimpedantie is dan 2.4kΩ. Je hebt een stuurspanning nodig van 18Vrms per buis. De anodestroom is 35 - 120mA (rust en nominaal vermogen) en de schermroosterstroom 0.55 - 15mA (zie datasheet).

De eindtrappen worden in een ultralineairschakeling gebruikt, waarbij de schermroosterspanning eigenlijk te hoog is om goed te zijn. Er staat geen aanduiding op welk percentage de schermroosters afgetakt moeten worden. Er zijn ook verschillende kleine condensatoren voorzien voor de stabiliteit van de versterker.

De ultralineairschakeling is niet aangeraden voor beam pentodes omdat de wikkelingen van het schermrooster in het verlengde van die van het stuurrooster staan. Daardoor is de invloed van het schermrooster zeer sterk (lokaler tegenkoppeling) en moet men lage verhouding gebruiken (maximaal 25%). Door de hoge schermroosterspanning (voor een buis met een hoge perveance zoals alle buizen die geschikt zijn als lijneindtrap) moet de stuurroosterspanning zeer negatief zijn, wat de gevoeligheid van de buis vermindert. De voorversterkerpentode en de cathodyne moeten een zeer hoge sweerp leveren.

Huidig gebruik?

Het is aangeraden de ingangstransformator buiten gebruik te stellen, het signaal op een cinch uitgang is te zwak om een transfo aan te sturen. Bij de controle vervang je best ook alle elko's in de voeding en stel je de ruststroom opnieuw in. De buizen moeten vervangen worden als de emissie teruggelopen is (bepaalde studio monitoren bleven 24 uur op 24 ingeschakeld).

De ingangsgevoeligheid van de versterker is aan de lage kant, de EL500(0) heeft een sterk stuursignaal nodig op g1 en alle versterking moet komen van de pentode van de ECF80, die met zijn lage anodespanning eigenlijk niet veel kan versterken.

Wil je een gelijkaardige versterker bouwen, dan zit je met het probleem van de transfo: in ultralineairschakeling hebben de eindtrappen een lage impedantie en om clipping te voorkopen gebruik je best transformatoren met een lage primaire impedantie (ideaal 2 X 2.4kΩ). Het is echter moeilijk een UL-transfo te vinden met een dergelijke impedantie, je kan dus ook gaan voor een normale tetrodeschakeling met het schermrooster op een vaste gestabiliseerde spanning van 150V. Daarmee los je al veel problemen van de versterker op!

De EL5000 is bijzonder zeldzaam, en je vervangt die best door alternatieven zoals de EL504, EL500, EL511 (of EL300 met octal buisvoet).

Wat de stuurtrap betreft: de gevoeligheid van de versterker is aan de lage kant, begin met de ultra lineaire schakeling te verwijderen en sluit de schermroosters op een vaste spanning van 150V. De eindtrappen worden daardoor veel gevoeliger.

Verminder de tegenkoppeling door de weerstand van 470Ω te vervangen door één van 1kΩ. Daardoor heb je automatisch al een hogere anodespanning op de pentode. Onderaan de pagina van de PCF80 heb je een berekende schakeling (getest met oscilloscoop en vervormingsmeter).

Links de spanningsdeler zodat de anodespanning van de pentode op 130V gebracht kan worden terwijl de roosterspanning van de cathodyne op 60V staat.

Als je twee monoblocs hebt is het de moeite ze te restaureren, maar een nieuwe versterker bouwen op basis van deze schakeling is niet echt aangeraden wegens de te lage gevoeligheid. Ik heb dan ook deze versterker besproken, meer als bewijs dat je wel degelijk hoogwaardige versterkers kan bouwen met lijneindtrapbuizen, dan om je aan te zetten de schakeling na te bouwen.

Ik heb ondertussen 4 EL5000 ontvangen en ik heb ze getest in een versterker die ik al gebruikt had (het voedingsgedeelte is ongewijzigd), Je zal dus de schakeling wel ergens tegenkomen als je deze site bezoekt. Ik heb mij laten inspireren door de Klein+Hummel V-30, maar in feite is de enige link naar de originele versterker het gebruik van een pentode-triode, want in mijn huidige ontwerpen gebruik ik transistoren voor de voorversterker.

Ik heb enkel PCF80 buizen, de gloeispanning van 9V wordt dus bekomen door middel van een extra weerstand. Mocht je ECF80 hebben, dan kan je beide buizen gewoon in serie zetten zoals voor de EL5000.

De maatregelen die genomen worden om instabiliteit tegen te gaan (hoogfrekwente oscillaties) hangen af van de gebruikte output transformator, ik heb 2 kleine condensatoren gebruikt om de bandbreedte van de versterker te beperken (15 en 120pF, je mag gerust de waarde wat verhogen). De schermroosterweerstanden van 120Ω beperken ook de neiging tot oscillaties.

Bij deze schakeling kan je ook een kleine condensator van 1nF 630V plaatsen tussen de anode van de eindtrap en het schermrooster van dezelfde buis. Soms moet je de ingreep enkel doen bij één van de eindtrappen, doe je het bij de verkeerde eindtrap, dan heb je juist een sterkere neiging tot oscillaties.

Het is best de versterker eerst te bouwen zonder correctiemaatregelen en dan testen met een sinus en een blokgolf en enkel de noodzakelijke componenten installeren. Vaak wordt over de tegenkoppelweerstand ook een kleine condensator geplaatst, maar ik heb daar nooit goede resultaten mee bekomen.

Het vermogen is hier beperkt tot 50W per kanaal. De versterker kan eigenlijk heelwat meer leveren (dat merk je bij muziekweergave), maar dan springen de zekeringen als je sinussen door een dummy load stuurt. De elko's op de uitgang van de zekeringen zijn nodig om het lichte gerommel te vermijden (niet 100% goed contact aan de zekeringhouder).

De schermroosterspanning moet gestabiliseerd worden met een zener diode, anders zijn er vervormingen op het maximaal vermogen. Door de schermroosterspanning te stabiliseren kan de ruststroom ingesteld worden op 10mA per buis.

De gebruikte outputtransformator is een PP-EI96040 van Piemme (denk ik, want ik heb ondertussen de versterker weer afgebroken, veel te groot voor de living, met een aparte voedingsblok los van de versterker), maar je kan andere types gebruiken. Neem een transformator met een voldoende vermogen om de eindtrappen niet te fnuiken.

Dit artikel loopt verder: vergelijking EL504 en EL5000.