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 bedraagt 17V (34V of 68V als de buizen in serie aangesloten worden).

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-source 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.

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 zelfs 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 bandbreedte wordt anders teveel beperkt. Maar misschien is dit juist de bedoeling, zodat de versterker minder snel overstuurd kan worden?

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).

De schakeling hiernaast is een complete Williamsonschakeling (voortrap, cathodyne fase omkeertrap, long tail differentiële versterker en eindtrap). De eerste trap en de fase omkeertrap zijn standaard.

De differentiële versterker gebruikt een -100V spanning, dit is niet echt nodig en men kan de -30V van de polarisatiespanning gebruiken in de plaats (de schakeling moet wat aangepast worden). De eindtrappen hebben niet zo'n grote sweep nodig dat er een zeer hoge hoogspanning nodig is.

Men kan een meetweerstand in de cathode van iedere eintrap plaatsen. De polarisatiespanning van het stuurrooster bedraagt -30V (instelbaar).

De schakeling heeft een complexe voeding nodig, waarbij de 250V en 300V afgeleid kunnen worden van de 400V hoogspanning. De spanning van 200V wordt bereikt door een transfo met middenaftakking 145 + 145V, dezelfde transfo levert ook de hoogspanning van 400V door middel van een bruggelijkrichter. De 400V hoogspanning vormt geen probleem voor deze buis, die voorzien is om spanningspieken van meer dan 1000V te kunnen verwerken.

De gloeispanningen zijn 6.3 of 12.6V voor de triodes en 17V voor de eindtrappen. Hier zijn meerdere oplossingen mogelijk naargelang de transformatoren waarover men beschikt. Men kan bijvoorbeeld alle gloeidraden van de eindtrappen in serie plaatsen (68V),... Ook de triodes kunnen in de seriekring gebruikt worden (93V). Met een hoogspanning van 400V haalt men gemakkelijk een vermogen van 20W.

De schakelingen van Igor S. Popovich worden hier besproken.

Een eigen ontwerp van een versterker met EL508 staat hier.