Buizenversterkers
De eindtrap
PL508

De PL508 is een vermogenbuis die ontworpen werd om gebruikt te worden in de rastereindtrap van kleurentelevisies. In een push pull versterker kunnen twee PL508 een vermogen van 30W leveren in classe AB instelling.
-

-

De PL508 is het equivalent van de PCL805: de PL508 werd gebruikt in rastereindtrappen van kleurentelevisies terwijl de PLC805 in zwart-wit televisies gebruikt werd. Beide buizen zijn beam tetrodes die een hoger rendement hebben dan gewone pentodes.

Deze buis werd leeggezogen langs onder zodat er geen kneep bovenaan de buis is. De meeste buizen hebben een kneep bovenaan, behalve enkele buizen die een aansluiting bovenaan hebben (anode aansluiting of kathodeaansluiting zoals bij de PY500).

De versterker gebruikt een pentode E83F, dit is niet de professionele uitvoering van de EF83, maar een totaal verschillende buis!

De buis werd ontworpen als lijnversterker in telefooncentrales. Tot duizend individuele lijnen werden samengevoegd tot één hoogfrekwente verbinding met coaxkabel om de telefoongesprekken door te sturen naar een andere stad ("interzonale telefoongesprekken" die tweemaal zo duur waren, met 5 frank kon je 1 minuut en 20 seconde bellen).

De buis moet een lange levensduur hebben van meer dan 10.000 uren en moet zeer lineair werken zodat de telefoongesprekken aan de andere kant van de lijn correct gedemoduleerd kunnen worden. De buis is ontworpen voor een maximale anodestroom van 10mA en de buis wordt normaal gebruikt met 8.3mA (hoogste lineariteit) en een voedingsspanning van 210V (Vg2 = 120V). De totale anodedissipatie bedraagt 2.1W. De buis kon een vermogen van 500mW op de coaxkabel steken.

In deze versterker wordt de buis als triode gebruikt en de anode wordt direct gekoppeld aan het rooster van de fase omkeertrap. Een RC netwerk op de anode compenseert voor de faseverschuivingen en zorgt voor een stabiele werking zelfs met een tegenkoppeling.

De faseomkeertrap gebruikt een ECC81 in long tail schakeling (differentiële versterker). Om het verschil in versterking van de triodes te compenseren (een triode wordt via zijn rooster gestuurd en de andere via zijn cathode) wordt er een extra weerstand van 8.2k bijgeplaatst op één van de anodes van de omkeertrap. De waarde van de weerstand hangt af van het type buis dat gebruikt wordt en het is altijd een compromis, want de versterking van de buis wordt minder als de buis versleten is.

De eindtrap bestaat uit een paar PL508 in push pull schakeling, werkend in classe AB. De gloeispanning van de tetrode bedraagt 17V. De maximale anodedissipatie is 12W.

Buizen die als eindtrap in de afbuiging gebruikt worden moeten een hoge stroom kunnen leveren bij een relatief lage spanning (320mA bij 50V in dit geval). De totale dissipatie van deze buizen is beperkt, want de buizen zijn niet permanent aktief. Dit betekent dat de buizen eigenlijk niet geschikt zijn om in classe A te werken, want de anodestroom zou dan beperkt moeten worden tot 30mA om de maximale dissipatie van de anode niet te overschrijden.

In tegenstelling tot bijvoorbeeld de PL504 kan deze buis met een (bijna) normale schermroosterspanning van 180 à 200V werken. Bij een dergelijke hoge spanning moet de PL504 veel sterker negatief gepolariseerd worden op zijn stuurrooster (-40V).


Standaard versterker om
verschillende configuraties te testen



Zicht door de anode op de roodgloeiende cathode. Het stuurrooster (g1) is goed zichtbaar. Het schermrooster (g2) waarvan de wikkelingen in het verlengde van die van het stuurrooster liggen is niet zichtbaar. Er is geen keerrooster (dit is een tetrode) maar platen die de electronenstroom concentreren.

Op het net zie je vaak single ended schakelingen (SE) die deze buis of gelijkaardige buizen gebruiken (vaak zijn dat PL504). Dit is de buis totaal verkeerd gebruiken, want een PL508 kan dan een maximaal audiovermogen van 4W leveren (niet meer dan een EL84). Het enig voordeel is dat dit vermogen gehaald kan worden met een lagere anodespanning (en hogere stroom).


Hierboven: een PL504, PL508 en EL84 ter vergelijking (anodedissipatie: 16W, 12W en 12W). Bij een 12W anodedissipatie wordt de EL84 behoorlijk warm vanwege de extra lerliezen op het schermmooster.

De meest efficiënte instelling van de PL508 is een classe AB met een ruststroom van 10mA (roostervoorspanning van -25V), je haalt dan een vermogen van 30W. De buis gaat bijzonder lang mee, het is een buis die ontworpen is geweest om jarenlang stabiel te werken. Dit is nodig in kleurentelevisies, want een wijziging van de eigenschappen van de buis zou direct zichtbaar zijn op het scherm als kleuren die niet meer samenvallen.

Kwa vermogen kan je de PL508 plaatsen tussen de PCL805 die een maximaal vermogen van 15W kan leveren (push pull versterker in classe AB) en de PL504 die 40W kan leveren. Deze mooie buis heeft als voordeel dat die geen anodekap nodig heeft. Er is geen risico dat je de hoogspanning zou raken.

De werkingparameters: hoogspanning: 276V in rust (269V bij maximale belasting), g2: 195V in rust (192V maximale belasting), g1: -27V instelbaar op minimale vervorming.

Skoopbeeld: anodestroom ingesteld op 8mA voor de laagste vervorming, maximale stroom 130mA. G2 stroom: 1mA (4.4mA maximale belasting). Stuurspanning op g1: 37Vpp.

Een paar PL508 werd vergeleken met een paar EL84. Beide buizen hebben dezelfde maximale dissipatie, maar de PL508 heeft minder moeite om een hoog vermogen te leveren, al wordt de maximale dissipatie overschreden als de versterker op maximaal vermogen werkt.

Het rendement van de PL508 ligt hoger, met een g2 stroom die 3% van de anodestroom bedraagt (11% voor de EL84). De buis wordt minder warm dan de EL84. dankzij de grote cathode moet de buis al heel slecht zijn vooraleer de verminderde emissie gevolgen heeft voor de werking van de schakeling.

De uigangsimpedantie is laag en de demping is buitengewoon goed (kenmerkend voor veel deflectiebuizen).

Het geluid is kwalitatief beter dan met een paar PL504, maar deze buizen waren niet gepaard, met een maximale stroom in één buis van 220mA en 150mA in de andere buis.

Je ziet het ingangssignaal, beide cathodestromen (over een weerstand van 1Ω) en de uitgangsspanning over een weerstand van 7.5Ω. Door de negatieve roostervoorspanning kan je beide stromen perfect identiek maken.

Een verslag van een radiotechnieker die twee buizen in een omgebouwde versterker gebruikt heeft: "De kwaliteit was verrassend te noemen". Mits de g2 spanning rond de 150V gehouden wordt kan de anodespanning gerust oplopen tot 350V (10mA anodestroom in rust, 45mA bij vol vermogen).

Een ontwerp dat je zeker moet vermijden

De PL508 werkt lineair met een negatieve stuurroosterspanning van -15V ongeveer. De schermroosterspanning moet aangepast worden om een anodestroom van 45mA in een single ended versterker te hebben om de maximale anodedissipatie niet te overschrijden.

Deze buis heeft geen schermroostersturing nodig om goed te werken, toch zie je verschillende ontwerpen op het net. De schakeling is hier al wat aangepast om de zwaarste fouten er uit te halen. Dit is de typische schakeling van iemand die niets van electronica kent.

Indien de schakeling getekend is door middel van een simulatieprogramma, dan mag je zeker zijn dat de ontwerper er niets van kent. Het is niet omdat de schakeling in het simulatieprogramma lijkt te werken dat de uiteindelijke versterker ook goed gaat klinken.

De schakeling gebruikt een mosfet om de eindtrap te sturen. Een probleem met mosfets is de zeer hoge gate-capaciteit (veel hoger dan de roostercapaciteit van een vermogensbuis). Een normale triode zoals de ECC83 kan onmogelijk een mosfet aansturen, zelfs indien die in gesmeenschappelijke drain schakeling werkt (de gate-drain capaciteit is ook zeer hoog).

Een oplossing zou zijn om de mosfet te vervangen door de tweede triode van een dubbele triodebuis. Een ECC83 is niet in staat de nodige stroom te leveren (schermroosterstroom en cathodeweerstandstroom). Een ECC82 kan ook niet gebruikt worden wegens zijn te lage spanningsversterking (of men moet de twee ECC83 triodes gebruiken als voortrap en de twee ECC82 als drivertrap in een stereoversterker). De ideale buis zou hier de ECC81 moeten zijn met zijn relatief hoge spanningsversterking en steilheid.

Maar deze drie triodes hebben een te lage dissipatie (de dissipatie is hier 3W). De enige buis die eventueel gebruikt zou kunnen worden is de 12BH7, maar het is geen voorkomende buis. De cathodeweerstand van de triode kan verhoogd worden naar 33k en dan kan een ECC81 wel gebruikt worden.

Dit is de typische schakeling van een amateur die er niets kan kent en een versterker probeert samen te stellen uit schemastukken die links en rechts op het internet gevonden werden (er is bijvoorbeeld geen tegenkoppeling voorzien).

De transfo-impedantie (10k) is ook niet correct. Voor een ruststroom van 45mA en een hoogspanning van 300V is de beste impedantie 5k. Daarmee haal je een vermogen van 4.5W in een single ended schakeling.

Versterker met EF80 en EL508

Er zijn schakelingen die niets waard zijn, maar er zijn ook goede schakelingen. Deze hoeven niet noodzakelijk getekend te worden door een simulatieprogramma.

De schakeling gebruikt een EF80 als voortrap, dit is een voorversterkerpentode die niet specifiek bedoeld is als audioversterker (de EF86 is een echte audio voorversterker pentode). Mischien had de ontwerper nog een hoop dergelijke buizen in zijn kast. De EF80 werd in de jaren 1950 gemaakt als radiofrekwente buis (voortrap in VHF tuners (band I en III), middenfrekwent trap en zelfsd video eindtrap in de eerste televisies). Indien je de schakeling wilt nabouwen kan je beter een EF86 gebruiken, die is gemakkelijker te vinden (andere aansluitingen).

De pentode heeft een hoge versterking en men kan dus een tegenkoppeling gebruiken. Die loopt hier van de secundaire wikkeling van de transfo naar de cathode van de voortrap. Dit is de meest gebruikte vorm van tegenkoppeling. De stuurroosterweerstand van de EF80 moet een waarde van 470k hebben, en niet avn 45k zoals op het schema.

De eindpentode is in ultra lineaire schakeling gemonteerd, de ruststroom bedraagt ongeveer 45mA (hangt af van de cathodeweerstand). De gloeistroom van de EF80 kan wisselspanning zijn (eventueel gelijkgericht, afgevlakt en teruggebracht naar 6.3V want de EF80 heeft geen bifilair gewikkelde gloeidraad). De EL508 hoeft niet met gelijkspanning gevoed te worden, terwijl de PL508 een spanningsverdubbelaar nodig heeft (de benodigde gloeispanning is 17V, de spanningsverdubbelaar levert ongeveer 16V).

Publicités - Reklame

-